JP7782148B2 - Manufacturing method of laminate - Google Patents
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Description
本発明は、表面に凹凸を有する積層体の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a laminate having an uneven surface.
従来、各種材料に対して、表面に微細な凹凸を形成する技術が開発されている。
例えば、包装材料では、蓋材や容器内周面に内容物が付着することを防止するために、凹凸を形成することが知られている。また、例えば光学材料に微細な凹凸を形成して曇り性を高くして透過を抑制したり、表面反射を抑制したりする技術なども知られている。
これら各用途に対しては、それぞれ最適な表面凹凸構造があり、凹凸構造を制御して形成されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, techniques have been developed for forming minute irregularities on the surfaces of various materials.
For example, in packaging materials, it is known to form irregularities on the lid material or the inner surface of the container to prevent the contents from adhering to the material. Also, there is known a technique for forming minute irregularities on optical materials to increase the haze and suppress transmission or surface reflection.
For each of these applications, there is an optimum surface unevenness structure, and the unevenness structure is formed by controlling it.
特許文献1には、基材と、耐有機溶剤性シーラントフィルム層と、付着防止層とをこの順に備え、前記付着防止層が、熱可塑性樹脂、撥水性微粒子および前記撥水性微粒子よりも平均粒子径の大きいビーズ粒子を含むことを特徴とする、撥水性積層体について開示されている。
かかる積層体は、付着防止層が大きさの異なる2種類の粒子を含んでなるため、表面に特有の凹凸構造が形成され、粘性を有する内容物の付着防止性及び撥水性を顕著に向上させることができることが示されている。
Patent Document 1 discloses a water-repellent laminate comprising, in this order, a substrate, an organic solvent-resistant sealant film layer, and an anti-adhesion layer, wherein the anti-adhesion layer contains a thermoplastic resin, water-repellent fine particles, and bead particles having an average particle size larger than that of the water-repellent fine particles.
It has been shown that such a laminate has an anti-adhesion layer that contains two types of particles of different sizes, which forms a unique uneven structure on the surface, significantly improving the anti-adhesion and water repellency of viscous contents.
しかしながら、特許文献1に開示されるように、粒子により凹凸を形成すると、表面付近に存在する粒子の脱落を無くすことはできず、例えば包装材料に使用する場合には、内容物に対する異物混入を起こしやすく、蓋材以外への適用は困難であった。
また、特許文献1には凹凸構造制御の方法について具体的に開示されておらず、凹凸構造を制御するためにはさらなる改良が求められていた。
さらに、特許文献1の凹凸形成技術ではバッチ式プロセスによって積層体を製造しているが、量産化のためには、大面積を連続的に製造することが求められる。
However, as disclosed in Patent Document 1, when unevenness is formed using particles, it is not possible to prevent particles present near the surface from falling off. For example, when used as a packaging material, it is easy for foreign matter to be mixed into the contents, making it difficult to apply the material to anything other than a lid material.
Furthermore, Patent Document 1 does not specifically disclose a method for controlling the uneven structure, and further improvements are required to control the uneven structure.
Furthermore, in the unevenness forming technology of Patent Document 1, a laminate is manufactured by a batch process, but for mass production, it is required to manufacture large areas continuously.
そこで、本発明は、表面凹凸形状が制御可能で、粒子脱落のおそれがない表面凹凸を有する積層体を連続的に製造するための製造方法を提供することを課題とする。 The present invention aims to provide a manufacturing method for continuously producing laminates with surface irregularities that can be controlled and that do not involve particle shedding.
本発明の要旨は、以下の[1]~[20]に示すとおりである。
[1]基材の少なくとも一方の面に硬化性樹脂組成物を塗布して、樹脂層前駆体付き基材を得る、樹脂層前駆体形成工程(A)と、
半硬化又は未硬化の前記樹脂層前駆体付き基材に対してドライプロセスによる表面処理を行い、最表面に凹凸を有する積層体を得る、表面処理工程(B)と、
前記積層体をロール状に巻き取る、巻き取り工程(C)と、を少なくとも有する、積層体の製造方法。
[2]前記樹脂層前駆体形成工程(A)の後に、
前記樹脂層前駆体付き基材をロール状に巻き取る、巻き取り工程(X)と、
樹脂層前駆体付き基材をロールから巻き出す、巻き出し工程(Y)と、を行い、
その後表面処理工程(B)を行う、上記[1]に記載の積層体の製造方法。
[3]前記樹脂層前駆体付き基材を搬送しながら、前記表面処理工程(B)及び前記巻き取り工程(C)を行う、上記[2]に記載の積層体の製造方法。
[4]前記基材を搬送しながら、前記樹脂層前駆体形成工程(A)、前記表面処理工程(B)及び前記巻き取り工程(C)を連続して行う、上記[1]に記載の積層体の製造方法。
[5]前記樹脂層前駆体形成工程(A)の後に、
樹脂層前駆体を半硬化させる、半硬化工程(P)を行い、
その後表面処理工程(B)を行う、上記[1]~[4]のいずれか1つに記載の積層体の製造方法。
[6]前記表面処理が、化学的気相蒸着、物理的気相蒸着及びプラズマ処理のいずれかである上記[1]~[5]のいずれか1つに記載の積層体の製造方法。
[7]前記表面処理工程(B)におけるフィルムの温度が30℃以上120℃以下である、上記[1]~[6]のいずれか1つに記載の積層体の製造方法。
[8]前記硬化性樹脂組成物が、熱硬化性樹脂組成物であり、
前記熱硬化性樹脂組成物中の(イソシアネート基の数)/(水酸基の数)が10以下である、上記[1]~[7]のいずれか1つに記載の積層体の製造方法。
[9]前記積層体の最表面の凹凸が、リンクル構造を含む、上記[1]~[8]のいずれか1つに記載の積層体の製造方法。
[10]前記リンクル構造が、一次リンクル構造と、前記一次リンクル構造よりもうねりの周期が小さい二次リンクル構造とを含む、上記[1]~[9]のいずれか1つに記載の積層体の製造方法。
[11]前記積層体の最表面の比表面積(S/A)が1.001以上である、上記[1]~[10]のいずれか1つに記載の積層体の製造方法。
[12]前記積層体の最表面のSa(算術平均粗さ)が20nm以上である、上記[1]~[11]のいずれか1つに記載の積層体の製造方法。
[13]前記積層体の最表面のSz(最大高さ)が1000nm以上である上記[1]~[12]のいずれか1つに記載の積層体の製造方法。
[14]前記積層体の最表面のSsk(偏り度)の絶対値が20以下である、上記[1]~[13]のいずれか1つに記載の積層体の製造方法。
[15]前記樹脂層の厚み(tb)が0.1μm以上15μm以下である、上記[1]~[14]のいずれか1つに記載の積層体の製造方法。
[16]前記ドライプロセスによりカバー層が形成される、上記[1]~[15]のいずれか1つに記載の積層体の製造方法。
[17]前記カバー層が、無機物含有層及びカバー樹脂層のいずれかである上記[16]に記載の積層体の製造方法。
[18]前記無機物含有層が、ダイヤモンドライクカーボン、金属、金属酸化物、金属窒化物、金属炭化物、及びこれらの複合物からなる群から選ばれる少なくとも1種から形成される上記[17]に記載の積層体の製造方法。
[19]前記カバー層の厚み(ta)が5nm以上300nm以下である、上記[16]~[18]のいずれか1つに記載の積層体の製造方法。
[20]前記樹脂層の厚み(tb、単位:μm)に対する前記カバー層の厚み(ta、単位:nm)の比(ta/tb)が0.1以上3500以下である、上記[16]~[19]のいずれか1つに記載の積層体の製造方法。
The gist of the present invention is as shown in the following [1] to [20].
[1] A resin layer precursor forming step (A) of applying a curable resin composition to at least one surface of a substrate to obtain a substrate with a resin layer precursor;
a surface treatment step (B) of performing a surface treatment by a dry process on the semi-cured or uncured substrate with the resin layer precursor to obtain a laminate having irregularities on the outermost surface;
and (C) a winding step of winding the laminate into a roll.
[2] After the resin layer precursor forming step (A),
a winding step (X) of winding the substrate with the resin layer precursor into a roll;
an unwinding step (Y) of unwinding the substrate with the resin layer precursor from the roll;
The method for producing a laminate according to the above [1], further comprising the step of performing a surface treatment (B).
[3] The method for producing a laminate according to the above [2], wherein the surface treatment step (B) and the winding step (C) are carried out while transporting the substrate with the resin layer precursor.
[4] The method for producing a laminate according to the above [1], wherein the resin layer precursor forming step (A), the surface treatment step (B), and the winding step (C) are carried out continuously while transporting the substrate.
[5] After the resin layer precursor forming step (A),
A semi-curing step (P) is performed to semi-cure the resin layer precursor;
The method for producing a laminate according to any one of the above [1] to [4], further comprising the step of performing a surface treatment (B).
[6] The method for producing a laminate according to any one of the above [1] to [5], wherein the surface treatment is any one of chemical vapor deposition, physical vapor deposition, and plasma treatment.
[7] The method for producing a laminate according to any one of [1] to [6] above, wherein the temperature of the film in the surface treatment step (B) is 30°C or higher and 120°C or lower.
[8] The curable resin composition is a thermosetting resin composition,
[8] The method for producing a laminate according to any one of [1] to [7] above, wherein the ratio (number of isocyanate groups)/(number of hydroxyl groups) in the thermosetting resin composition is 10 or less.
[9] The method for producing a laminate according to any one of the above [1] to [8], wherein the unevenness on the outermost surface of the laminate includes a wrinkle structure.
[10] The method for producing a laminate described in any one of [1] to [9] above, wherein the wrinkle structure includes a primary wrinkle structure and a secondary wrinkle structure having a smaller undulation period than the primary wrinkle structure.
[11] The method for producing a laminate according to any one of the above [1] to [10], wherein the specific surface area (S/A) of the outermost surface of the laminate is 1.001 or more.
[12] The method for producing a laminate according to any one of [1] to [11] above, wherein the outermost surface of the laminate has an arithmetic mean roughness (Sa) of 20 nm or more.
[13] The method for producing a laminate according to any one of [1] to [12] above, wherein the outermost surface of the laminate has a maximum height Sz of 1000 nm or more.
[14] The method for producing a laminate according to any one of [1] to [13] above, wherein the absolute value of Ssk (degree of deviation) of the outermost surface of the laminate is 20 or less.
[15] The method for producing a laminate according to any one of the above [1] to [14], wherein the thickness (tb) of the resin layer is 0.1 μm or more and 15 μm or less.
[16] The method for producing a laminate according to any one of [1] to [15] above, wherein a cover layer is formed by the dry process.
[17] The method for producing a laminate according to the above [16], wherein the cover layer is either an inorganic substance-containing layer or a cover resin layer.
[18] The method for producing a laminate according to the above [17], wherein the inorganic substance-containing layer is formed from at least one selected from the group consisting of diamond-like carbon, metal, metal oxide, metal nitride, metal carbide, and composites thereof.
[19] The method for producing a laminate according to any one of [16] to [18] above, wherein the thickness (ta) of the cover layer is 5 nm or more and 300 nm or less.
[20] The method for producing a laminate according to any one of the above [16] to [19], wherein the ratio (ta/tb) of the thickness of the cover layer (ta, unit: nm) to the thickness of the resin layer (tb, unit: μm) is 0.1 or more and 3500 or less.
本発明によれば、表面凹凸形状が制御可能で、粒子脱落のおそれがない表面凹凸を有する積層体を連続的に製造できる。 The present invention makes it possible to continuously produce laminates with surface irregularities that are controllable and do not involve particle shedding.
次に、本発明の実施形態に基づいて本発明を具体的に説明する。ただし、本発明が以下に説明する実施形態に何ら限定されるものではない。 Next, the present invention will be described in detail based on the embodiments of the present invention. However, the present invention is not limited to the embodiments described below.
<<積層体の製造方法>>
本発明の積層体の製造方法(以下、「本製造方法」ともいう)は、基材の少なくとも一方の面に硬化性樹脂組成物を塗布して、樹脂層前駆体付き基材を得る、樹脂層前駆体形成工程(A)と、半硬化又は未硬化の前記樹脂層前駆体付き基材に対してドライプロセスによる表面処理を行い、最表面に凹凸を有する積層体を得る、表面処理工程(B)と、前記積層体をロール状に巻き取る、巻き取り工程(C)と、を少なくとも有する。
本製造方法は、粒子を用いなくても凹凸構造を形成できるため、粒子脱落の懸念がなく、本積層体をより広い用途へ活用できる。また、本製造方法はフィルムを搬送しながら連続的に表面処理を行うため、従来のバッチ式処理よりも生産性が高い。
<<Method of manufacturing laminate>>
The method for producing a laminate of the present invention (hereinafter also referred to as "the present production method") includes at least a resin layer precursor forming step (A) of applying a curable resin composition to at least one surface of a substrate to obtain a substrate with a resin layer precursor; a surface treatment step (B) of performing a surface treatment by a dry process on the semi-cured or uncured substrate with the resin layer precursor to obtain a laminate having irregularities on the outermost surface; and a winding step (C) of winding up the laminate into a roll.
This manufacturing method can form a textured structure without using particles, eliminating the risk of particle shedding and enabling the laminate to be used in a wider range of applications. Furthermore, because the manufacturing method performs surface treatment continuously while the film is being transported, it offers higher productivity than conventional batch processing.
本製造方法では、樹脂層前駆体形成工程(A)の後に、樹脂層前駆体を半硬化させる半硬化工程(P)を行い、その後表面処理工程(B)を行ってもよい。
また、本製造方法では、ドライプロセスによりカバー層が形成されることが好ましい。
In the present manufacturing method, after the resin layer precursor forming step (A), a semi-curing step (P) of semi-curing the resin layer precursor may be carried out, and then the surface treatment step (B) may be carried out.
In the present manufacturing method, the cover layer is preferably formed by a dry process.
以下、本発明における基材、樹脂層及びカバー層の材料と、各工程について詳細に説明する。なお、本発明では、ドライプロセスによる表面処理を行う前の樹脂層を「樹脂層前駆体」ということがある。 The materials for the substrate, resin layer, and cover layer used in the present invention, as well as each process, are described in detail below. Note that in the present invention, the resin layer prior to surface treatment by a dry process may be referred to as the "resin layer precursor."
<基材>
本発明における基材は、フレキシブルで巻き取り可能なものであれば特に限定されず、材料としては樹脂などの有機物、金属や金属酸化物などの無機物、有機無機複合体などが挙げられる。基材の形状としてはシートやフィルム、基板などが挙げられる。中でも、連続生産性の観点から、基材の形状はフィルムが好ましく、軽量で取り扱いが容易である点から、樹脂フィルムが好ましい。
<Base material>
The substrate in the present invention is not particularly limited as long as it is flexible and can be wound up, and examples of the material include organic substances such as resins, inorganic substances such as metals and metal oxides, and organic-inorganic composites. Examples of the substrate shape include sheets, films, and substrates. Among these, from the viewpoint of continuous productivity, the substrate shape is preferably a film, and a resin film is preferred because it is lightweight and easy to handle.
[樹脂フィルム]
基材として用いられる樹脂フィルムは、必要十分な剛性を備えたフィルムであれば、材質及び構成を限定するものではない。樹脂フィルムは、単層構成であっても、多層構成であってもよい。樹脂フィルムが多層構成の場合、2層、3層構成以外にも本発明の効果を阻害しない限り、4層又はそれ以上の多層であってもよい。
[Resin film]
The resin film used as the substrate is not limited in material and structure as long as it has necessary and sufficient rigidity. The resin film may have a single layer structure or a multilayer structure. When the resin film has a multilayer structure, it may have a two-layer or three-layer structure, or may have four or more layers as long as the effects of the present invention are not impaired.
樹脂フィルムに使用する樹脂としては、ポリエステル、ポリアリレート類、ポリエーテルスルホン、ポリカーボネート、ポリエーテルケトン、ポリスルホン、ポリフェニレンサルファイド、ポリエステル系液晶ポリマー、トリアセチルセルロース、セルロース誘導体、ポリプロピレン、ポリアミド類、ポリイミド、ポリシクロオレフィン類等を例示することができる。これら樹脂は、樹脂フィルムにおいて1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
また、樹脂フィルムが多層である場合、各層を構成する樹脂は互いに異なる種類であってもよいし、互いに同じ種類であってもよい。また、樹脂フィルムは、上記各樹脂を2種以上組み合わせて各層を構成して、単層又は多層としてもよい。
Examples of resins used in the resin film include polyester, polyarylates, polyethersulfone, polycarbonate, polyetherketone, polysulfone, polyphenylene sulfide, polyester-based liquid crystal polymer, triacetyl cellulose, cellulose derivatives, polypropylene, polyamides, polyimide, polycycloolefins, etc. These resins may be used alone or in combination of two or more in the resin film.
When the resin film is multi-layered, the resins constituting the layers may be different from each other or may be the same as each other. The resin film may be a single layer or a multi-layered film, with each layer being constituted by a combination of two or more of the above resins.
樹脂フィルムが単層構成であっても多層構成であっても、各層の主成分樹脂がポリエステルであるポリエステルフィルムであることが好ましい。
この際、「主成分樹脂」とは、ポリエステルフィルムを構成する樹脂のうち最も含有割合の多い樹脂を意味し、例えばポリエステルフィルムを構成する樹脂のうち50質量%以上、好ましくは70質量%以上、より好ましくは80質量%以上(100質量%を含む)を占める樹脂である。
樹脂フィルムの各層は、ポリエステルを主成分樹脂として含有すれば、ポリエステル以外の樹脂或いは樹脂以外の成分を含有していてもよい。
Whether the resin film has a single layer structure or a multi-layer structure, it is preferably a polyester film in which the main component resin of each layer is polyester.
In this case, the term "main component resin" refers to the resin that is contained in the polyester film in the largest proportion, for example, a resin that accounts for 50% by mass or more, preferably 70% by mass or more, and more preferably 80% by mass or more (including 100% by mass) of the resins that constitute the polyester film.
As long as each layer of the resin film contains polyester as the main resin component, it may contain a resin other than polyester or a component other than resin.
上記ポリエステルは、ホモポリエステルであっても、共重合ポリエステルであってもよい。ホモポリエステルからなる場合、芳香族ジカルボン酸と脂肪族グリコールとを重縮合させて得られるものが好ましい。前記芳香族ジカルボン酸としては、テレフタル酸、2,6-ナフタレンジカルボン酸等を挙げることができる。前記脂肪族グリコールとしては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、1,4-シクロヘキサンジメタノール等を挙げることができる。 The polyester may be a homopolyester or a copolymer polyester. In the case of a homopolyester, it is preferably one obtained by polycondensation of an aromatic dicarboxylic acid and an aliphatic glycol. Examples of the aromatic dicarboxylic acid include terephthalic acid and 2,6-naphthalenedicarboxylic acid. Examples of the aliphatic glycol include ethylene glycol, diethylene glycol, and 1,4-cyclohexanedimethanol.
他方、共重合ポリエステルのジカルボン酸成分としては、イソフタル酸、フタル酸、テレフタル酸、2,6-ナフタレンジカルボン酸、セバシン酸等の1種又は2種以上を挙げることができ、グリコール成分として、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、4-シクロヘキサンジメタノール、ネオペンチルグリコール等の1種又は2種以上を挙げることができる。 On the other hand, examples of the dicarboxylic acid component of the copolymer polyester include one or more of isophthalic acid, phthalic acid, terephthalic acid, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid, and sebacic acid, and examples of the glycol component include one or more of ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, butanediol, 4-cyclohexanedimethanol, and neopentyl glycol.
ポリエステルの具体例としては、例えばポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリブチレンナフタレート(PBN)が例示される。これらのなかでは、PET、PENが好ましく、より好ましくはPETである。 Specific examples of polyester include polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), polybutylene terephthalate (PBT), and polybutylene naphthalate (PBN). Of these, PET and PEN are preferred, with PET being more preferred.
樹脂フィルムは、フィルム表面に微細な凹凸構造を形成して各種機能を付与する目的及び各工程での傷発生防止を主たる目的として、粒子を含有してもよい。
当該粒子の種類は、易滑性付与可能な粒子であれば特に限定されるものではない。例えば、シリカ、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸バリウム、硫酸カルシウム、リン酸カルシウム、リン酸マグネシウム、カオリン、酸化アルミニウム、酸化チタン等の無機粒子、アクリル樹脂、スチレン樹脂、尿素樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ベンゾグアナミン樹脂等の有機粒子等を挙げることができる。これらは1種単独で用いても、これらのうちの2種以上を組み合わせて用いてもよい。さらに、ポリエステルなどの樹脂成分を製造する工程で、触媒等の金属化合物の一部を沈殿、微分散させた析出粒子を用いることもできる。
上記粒子の形状は、特に限定されるわけではない。例えば球状、塊状、棒状、扁平状等のいずれであってもよい。また、上記粒子の硬度、比重、色等についても特に制限はない。これら一連の粒子は、必要に応じて2種類以上を併用してもよい。
The resin film may contain particles for the purpose of forming a fine uneven structure on the film surface to impart various functions and for the main purpose of preventing scratches from occurring in each process.
The type of particles is not particularly limited as long as they are particles that can impart lubricity. Examples include inorganic particles such as silica, calcium carbonate, magnesium carbonate, barium carbonate, calcium sulfate, calcium phosphate, magnesium phosphate, kaolin, aluminum oxide, and titanium oxide, and organic particles such as acrylic resin, styrene resin, urea resin, phenolic resin, epoxy resin, and benzoguanamine resin. These may be used alone or in combination of two or more. Furthermore, precipitated particles obtained by precipitating and finely dispersing a part of a metal compound such as a catalyst in a process for producing a resin component such as polyester may also be used.
The shape of the particles is not particularly limited. For example, they may be spherical, lumpy, rod-like, flat, or the like. Furthermore, the hardness, specific gravity, color, and the like of the particles are also not particularly limited. Two or more types of these particles may be used in combination as needed.
上記粒子の平均粒径は、好ましくは5μm以下、より好ましくは0.01μm以上3μm以下、さらに好ましくは0.5μm以上2.5μm以下である。5μm以下とすることで、樹脂フィルムの表面粗度が粗くなるのを防止し、樹脂層、カバー層を形成させる際に不具合が生じにくくする。 The average particle size of the above particles is preferably 5 μm or less, more preferably 0.01 μm to 3 μm, and even more preferably 0.5 μm to 2.5 μm. Setting the particle size to 5 μm or less prevents the surface roughness of the resin film from increasing, making it less likely that problems will occur when forming the resin layer and cover layer.
粒子の含有量は、樹脂フィルム100質量%に対して、好ましくは5質量%以下、より好ましくは0.0003質量%以上3質量%以下、さらに好ましくは0.01質量%以上2質量%以下である。粒子含有量をこのような範囲とすることで、フィルムの滑り性と透明性との両立が可能となる。 The particle content is preferably 5% by mass or less, more preferably 0.0003% by mass or more and 3% by mass or less, and even more preferably 0.01% by mass or more and 2% by mass or less, based on 100% by mass of the resin film. By keeping the particle content within this range, it is possible to achieve both smoothness and transparency in the film.
樹脂フィルムに粒子を添加する方法としては、特に限定されるものではなく、従来公知の方法を採用することができる。例えば、樹脂成分を製造する過程において添加することができる。例えば、ポリエステルフィルムの場合には、ポリエステルを製造する任意の段階において添加することができる。好ましくはエステル化もしくはエステル交換反応終了後、添加するのがよい。 There are no particular limitations on the method for adding particles to a resin film, and any conventionally known method can be used. For example, they can be added during the process of producing the resin component. For example, in the case of a polyester film, they can be added at any stage in the polyester production process. Preferably, they are added after the esterification or transesterification reaction is complete.
樹脂フィルムには、必要に応じて、従来公知の酸化防止剤、帯電防止剤、熱安定剤、潤滑剤、染料、顔料、紫外線吸収剤等を添加することができる。 If necessary, conventionally known antioxidants, antistatic agents, heat stabilizers, lubricants, dyes, pigments, UV absorbers, etc. can be added to the resin film.
樹脂フィルムの厚みは、フィルムとして製膜可能な範囲であれば特に限定されるものではないが、好ましくは12μm以上250μm以下、より好ましくは25μm以上250μm以下、さらに好ましくは50μm以上200μm以下である。 The thickness of the resin film is not particularly limited as long as it is within the range that allows it to be formed into a film, but it is preferably 12 μm or more and 250 μm or less, more preferably 25 μm or more and 250 μm or less, and even more preferably 50 μm or more and 200 μm or less.
樹脂フィルムは、例えば樹脂組成物を溶融製膜方法や溶液製膜方法によりフィルム形状にすることにより形成することができる。多層構造の場合は、共押出してもよい。また、一軸延伸又は二軸延伸したものであってもよく、剛性の点から、二軸延伸フィルムが好ましい。 Resin films can be formed, for example, by forming a resin composition into a film using a melt casting method or a solution casting method. In the case of a multilayer structure, co-extrusion may be used. Furthermore, the film may be uniaxially or biaxially stretched, with biaxially stretched films being preferred from the perspective of rigidity.
[樹脂以外の基材]
樹脂以外の基材としては、後述する樹脂層が基材上に定着できる限り特に限定されないが、金属、半金属、セラミックス、複合材料などが挙げられる。
金属としては、アルミニウム、銅、銀、金、鉄、ニッケルなどが挙げられ、これらの金属を単体あるいは合金で用いてもよく、好ましくはアルミニウム、銅、鉄鋼系材料のSUSなどが挙げられる。
半金属としては、シリコン、ゲルマニウムなどが挙げられ、これらの半金属を単体あるいは合金で用いてもよい。
セラミックスとしては、酸化物、炭化物、窒化物、ホウ化物などの無機固体材料が挙げられ、好ましくはガラスなどが挙げられる。
複合材料は、樹脂、金属、半金属及びセラミックなどからなる2種以上の異なる材料を一体的に組み合わせた材料であり、ガラス繊維強化プラスチック、炭素繊維強化プラスチック、ナノコンポジット材料などが挙げられる。
[Substrates other than resin]
The substrate other than resin is not particularly limited as long as the resin layer described below can be fixed onto the substrate, but examples thereof include metals, semi-metals, ceramics, and composite materials.
Examples of metals include aluminum, copper, silver, gold, iron, and nickel. These metals may be used alone or in the form of an alloy, and preferred examples include aluminum, copper, and SUS, a steel-based material.
Examples of semimetals include silicon and germanium, and these semimetals may be used alone or in the form of an alloy.
Examples of ceramics include inorganic solid materials such as oxides, carbides, nitrides, and borides, and preferably glass.
A composite material is a material that is an integral combination of two or more different materials, such as resin, metal, semi-metal, and ceramic, and examples thereof include glass fiber reinforced plastic, carbon fiber reinforced plastic, and nanocomposite material.
<樹脂層>
本発明における樹脂層は、硬化性樹脂組成物が硬化することで形成される硬化物である。硬化性樹脂組成物は硬化することで、基材、カバー層などに対して容易に接着できる。また、本製造方法において樹脂層を未硬化又は半硬化状態にしてドライプロセスによる表面処理を行うと、面方向に沿って作用される圧縮応力に追従して座屈しリンクル構造を形成できる。
本発明における硬化性樹脂組成物は、熱又は活性エネルギー線硬化性樹脂組成物であることが好ましい。積層体の凹凸構造制御が容易である点では、熱硬化性樹脂組成物がより好ましい。また、半硬化工程(P)を短時間で行いやすい点では、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物がより好ましい。
<Resin layer>
The resin layer in the present invention is a cured product formed by curing a curable resin composition. When the curable resin composition is cured, it can easily adhere to a substrate, a cover layer, etc. Furthermore, in this manufacturing method, if the resin layer is left in an uncured or semi-cured state and subjected to a surface treatment by a dry process, it can buckle in response to a compressive stress acting along the surface direction, forming a wrinkled structure.
The curable resin composition in the present invention is preferably a heat- or active energy ray-curable resin composition. A heat-curable resin composition is more preferable in that it is easy to control the uneven structure of the laminate. Furthermore, an active energy ray-curable resin composition is more preferable in that the semi-curing step (P) can be easily performed in a short time.
[熱硬化性樹脂組成物]
硬化性樹脂組成物が熱硬化性樹脂組成物である場合、当該熱硬化性樹脂組成物はバインダー樹脂を含有することが好ましく、バインダー樹脂と硬化剤を含むことがより好ましい。熱硬化性樹脂組成物は、バインダー樹脂と硬化剤を含むことで、基材、カバー層などに対する接着性を確保しつつ、圧縮応力が作用されると座屈しやすくなり、リンクル構造を形成しやすい。
[Thermosetting resin composition]
When the curable resin composition is a thermosetting resin composition, the thermosetting resin composition preferably contains a binder resin, more preferably contains a binder resin and a curing agent. By containing the binder resin and the curing agent, the thermosetting resin composition ensures adhesion to a substrate, a cover layer, etc., and is prone to buckling when a compressive stress is applied, making it prone to forming a wrinkled structure.
(バインダー樹脂)
バインダー樹脂は、加熱することで硬化することが可能な熱硬化性樹脂であり、熱硬化性樹脂組成物が硬化剤を含む場合には、硬化剤の存在下に硬化する樹脂である。
バインダー樹脂としては、ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、ビニルアルコール樹脂、エチレンビニルアルコール樹脂、ビニル変性樹脂、オキサゾリン基含有樹脂、カルボジイミド基含有樹脂、エポキシ基含有樹脂、イソシアネート基含有樹脂、アルコキシル基含有樹脂、変性スチレン樹脂及び変性シリコーン樹脂等を挙げることができ、これらを単独或いは2種以上組み合わせて使用することができる。バインダー樹脂は、バインダー樹脂同士を反応させて樹脂層を形成してもよい。
中でも、基材又は基材及びカバー層との密着性、及び耐熱水性の点から、ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、エポキシ基含有樹脂、及びアルコキシル基含有樹脂から選ばれる少なくとも1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることが好ましく、アクリル樹脂がより好ましい。
また、バインダー樹脂は、ウレタン硬化やエポキシ硬化などの熱架橋が可能な樹脂であればよく、後述する硬化剤として好ましく使用されるイソシアネート化合物との反応性の観点から、水酸基、カルボキシル基又はアミノ基を有する樹脂が好ましく、水酸基を有する樹脂がより好ましい。
さらにその中でも、一分子中に水酸基を2つ以上有するポリオールが好ましく、中でもアクリルポリオールが好ましい。
(binder resin)
The binder resin is a thermosetting resin that can be cured by heating, and when the thermosetting resin composition contains a curing agent, it is a resin that cures in the presence of the curing agent.
Examples of the binder resin include polyester resin, urethane resin, acrylic resin, vinyl alcohol resin, ethylene vinyl alcohol resin, vinyl-modified resin, oxazoline group-containing resin, carbodiimide group-containing resin, epoxy group-containing resin, isocyanate group-containing resin, alkoxyl group-containing resin, modified styrene resin, and modified silicone resin, and these can be used alone or in combination of two or more. The binder resin may be reacted with another binder resin to form a resin layer.
Among these, from the viewpoints of adhesion to the substrate or to the substrate and the cover layer, and hot water resistance, it is preferable to use at least one resin selected from polyester resins, urethane resins, acrylic resins, epoxy group-containing resins, and alkoxyl group-containing resins, either alone or in combination of two or more, and acrylic resins are more preferable.
The binder resin may be any resin capable of thermal crosslinking, such as urethane curing or epoxy curing, and from the viewpoint of reactivity with an isocyanate compound that is preferably used as a curing agent, as described below, a resin having a hydroxyl group, a carboxyl group, or an amino group is preferred, and a resin having a hydroxyl group is more preferred.
Among these, polyols having two or more hydroxyl groups in one molecule are preferred, and acrylic polyols are particularly preferred.
アクリル樹脂としては、例えば(メタ)アクリル系モノマーを含む重合性モノマーを重合した(メタ)アクリル系重合体が挙げられる。(メタ)アクリル系重合体は、単独重合体であってもよいし共重合体であってもよいし、さらには(メタ)アクリル系モノマー以外の重合性モノマーとの共重合体のいずれでもよい。
(メタ)アクリル系モノマーとは、(メタ)アクリロイル基を有するモノマーである。また、(メタ)アクリル系モノマー以外の重合性モノマーは、重合性官能基を有するモノマーであり、重合性官能基としては、ビニル基などの(メタ)アクリロイル基以外の炭素-炭素不飽和結合を含む官能基が挙げられる。
なお、本明細書において、(メタ)アクリロイル基という表現を用いた場合、「アクリロイル基」と「メタクリロイル基」の一方又は両方を意味するものとし、他の類似する用語も同様である。
Examples of acrylic resins include (meth)acrylic polymers obtained by polymerizing polymerizable monomers including (meth)acrylic monomers. The (meth)acrylic polymers may be homopolymers or copolymers, or may be copolymers with polymerizable monomers other than (meth)acrylic monomers.
The (meth)acrylic monomer is a monomer having a (meth)acryloyl group. The polymerizable monomer other than the (meth)acrylic monomer is a monomer having a polymerizable functional group, and the polymerizable functional group may be a functional group containing a carbon-carbon unsaturated bond other than a (meth)acryloyl group, such as a vinyl group.
In this specification, when the expression "(meth)acryloyl group" is used, it means one or both of "acryloyl group" and "methacryloyl group", and the same applies to other similar terms.
重合性モノマーとしては、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n-プロピル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、n-ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、sec-ブチル(メタ)アクリレート、tert-ブチル(メタ)アクリレート、アミル(メタ)アクリレート、イソアミル(メタ)アクリレート、n-ヘキシル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ペンタデシル(メタ)アクリレート、ドデシル(メタ)アクリレートなどのアルキル(メタ)アクリレート;シクロヘキシル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレートなどの環状アルキル(メタ)アクリレート;フェニル(メタ)アクリレートなどの芳香環を有する(メタ)アクリレートなどの重合性官能基以外の部分が炭化水素からなる炭化水素系(メタ)アクリレートが例示できる。
これらの中では、アルキル(メタ)アクリレート又は環状アルキル(メタ)アクリレートが好ましく、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、n-ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレートがより好ましく、メチル(メタ)アクリレート、n-ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレートがさらに好ましい。
(メタ)アクリル系重合体において、炭化水素系(メタ)アクリレート由来の構成単位は、例えば20質量%以上90質量%以下、30質量%以上80質量%以下であることが好ましい。
Examples of the polymerizable monomer include alkyl (meth)acrylates such as methyl (meth)acrylate, ethyl (meth)acrylate, n-propyl (meth)acrylate, isopropyl (meth)acrylate, n-butyl (meth)acrylate, isobutyl (meth)acrylate, sec-butyl (meth)acrylate, tert-butyl (meth)acrylate, amyl (meth)acrylate, isoamyl (meth)acrylate, n-hexyl (meth)acrylate, 2-ethylhexyl (meth)acrylate, pentadecyl (meth)acrylate, and dodecyl (meth)acrylate; cyclic alkyl (meth)acrylates such as cyclohexyl (meth)acrylate and isobornyl (meth)acrylate; and hydrocarbon (meth)acrylates in which the portion other than the polymerizable functional group is composed of a hydrocarbon, such as (meth)acrylates having an aromatic ring, such as phenyl (meth)acrylate.
Among these, alkyl (meth)acrylates or cyclic alkyl (meth)acrylates are preferred, with methyl (meth)acrylate, ethyl (meth)acrylate, isopropyl (meth)acrylate, n-butyl (meth)acrylate, isobutyl (meth)acrylate, 2-ethylhexyl (meth)acrylate, and cyclohexyl (meth)acrylate being more preferred, and methyl (meth)acrylate, n-butyl (meth)acrylate, isobutyl (meth)acrylate, 2-ethylhexyl (meth)acrylate, and cyclohexyl (meth)acrylate being even more preferred.
In the (meth)acrylic polymer, the hydrocarbon (meth)acrylate-derived structural unit preferably accounts for, for example, 20% by mass or more and 90% by mass or less, or 30% by mass or more and 80% by mass or less.
重合性モノマーとしては、炭化水素系(メタ)アクリレート以外のモノマー成分を使用してもよく、具体的には水酸基含有モノマーを使用することが好ましい。水酸基含有モノマーとしては、例えば、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、4-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、6-ヒドロキシヘキシル(メタ)アクリレート等のヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートなどが挙げられる。なお、水酸基含有モノマーでいう水酸基は、芳香族環に直接結合しない水酸基である。これらの中では、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレートが好ましい。
水酸基含有モノマーは、上記炭化水素系(メタ)アクリレートと併用することが好ましく、したがって、アクリル樹脂は、炭化水素系(メタ)アクリレートと水酸基含有モノマーを共重合した(メタ)アクリル系共重合体、又は炭化水素系(メタ)アクリレートと水酸基含有モノマーとこれら以外のモノマー成分(その他のモノマー成分)を共重合した(メタ)アクリル系共重合体が好ましい。これにより、(メタ)アクリル系共重合体を、複数の水酸基を含有するアクリルポリオールとすることができる。
(メタ)アクリル系重合体において、水酸基含有モノマー由来の構成単位は、例えば0.5質量%以上80質量%以下が好ましく、1質量%以上70質量%以下であることがより好ましい。
As the polymerizable monomer, a monomer component other than a hydrocarbon-based (meth)acrylate may be used, and specifically, it is preferable to use a hydroxyl group-containing monomer. Examples of the hydroxyl group-containing monomer include hydroxyalkyl (meth)acrylates such as 2-hydroxyethyl (meth)acrylate, 2-hydroxypropyl (meth)acrylate, 2-hydroxybutyl (meth)acrylate, 4-hydroxybutyl (meth)acrylate, and 6-hydroxyhexyl (meth)acrylate. Note that the hydroxyl group referred to in the hydroxyl group-containing monomer is a hydroxyl group that is not directly bonded to an aromatic ring. Among these, 2-hydroxyethyl (meth)acrylate, 2-hydroxypropyl (meth)acrylate, and 2-hydroxybutyl (meth)acrylate are preferred.
The hydroxyl group-containing monomer is preferably used in combination with the hydrocarbon (meth)acrylate, and therefore the acrylic resin is preferably a (meth)acrylic copolymer obtained by copolymerizing a hydrocarbon (meth)acrylate with a hydroxyl group-containing monomer, or a (meth)acrylic copolymer obtained by copolymerizing a hydrocarbon (meth)acrylate with a hydroxyl group-containing monomer and a monomer component other than these (other monomer component). This allows the (meth)acrylic copolymer to be an acrylic polyol containing multiple hydroxyl groups.
In the (meth)acrylic polymer, the content of structural units derived from hydroxyl group-containing monomers is, for example, preferably from 0.5% by mass to 80% by mass, and more preferably from 1% by mass to 70% by mass.
重合性モノマーとしては、炭化水素系(メタ)アクリレート及び水酸基含有モノマー以外のモノマー成分(その他のモノマー成分)を使用してもよく、具体的には、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、イタコン酸、フマル酸、マレイン酸、シトラコン酸のようなカルボキシル基含有モノマー;ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジメチルアミノエチル(メタ)メタクリレート、ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレートなどのアミノ基含有モノマー;グリシジル(メタ)アクリレート、β-メチルグルシジル(メタ)アクリレート、o-ビニルベンジルグリシジルエーテル、m-ビニルベンジルグリシジルエーテル、p-ビニルベンジルグリシジルエーテル、α-メチル-o-ビニルベンジルグリシジルエーテル、α-メチル-m-ビニルベンジルグリシジルエーテル、α-メチル-p-ビニルベンジルグリシジルエーテル、3,4-エポキシシクロヘキシルメチル(メタ)アクリレートなどのエポキシ基含有モノマー;エチレングリコールモノメチルエーテルアクリレート、エチレングリコールモノメチルエーテルメタクリレートなどのアルキレングリコールモノアルキルエーテル(メタ)アクリレート(メタ)アクリルアミド、ジアセトンアクリルアミド、N-メチロールアクリルアミドなどのアクリルアミド系化合物;(メタ)アクリロニトリル;スチレン、α-メチルスチレン、ジビニルベンゼン、ビニルトルエンなどのスチレン誘導体;塩化ビニル、塩化ビリデンのような各種のハロゲン化ビニルなどが挙げられる。
また、重合性モノマーは、樹脂層の耐光性などを向上させる観点から、紫外線吸収機能を有する官能基を有するモノマーを使用してもよい。具体的には、ベンゾトリアゾール骨格、ベンゾフェノン骨格、トリアジン骨格、ヒンダードアミン骨格などの紫外線吸収性官能基と、(メタ)アクリロイル基などの重合性官能基を有するモノマーが挙げられる。
As the polymerizable monomer, a monomer component (other monomer component) other than hydrocarbon-based (meth)acrylates and hydroxyl group-containing monomers may be used. Specifically, carboxyl group-containing monomers such as acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, itaconic acid, fumaric acid, maleic acid, and citraconic acid; amino group-containing monomers such as dimethylaminoethyl (meth)acrylate, dimethylaminoethyl (meth)methacrylate, and diethylaminoethyl (meth)acrylate; glycidyl (meth)acrylate, β-methylglycidyl (meth)acrylate, o-vinylbenzyl glycidyl ether, m-vinylbenzyl glycidyl ether, p-vinylbenzyl glycidyl ether, and α-methyl-o-vinylbenzyl glycidyl alkylene glycol monoalkyl ether (meth)acrylates such as ethylene glycol monomethyl ether acrylate and ethylene glycol monomethyl ether methacrylate; acrylamide compounds such as (meth)acrylamide, diacetone acrylamide and N-methylolacrylamide; (meth)acrylonitrile; styrene derivatives such as styrene, α-methylstyrene, divinylbenzene and vinyltoluene; and various vinyl halides such as vinyl chloride and vinylidene chloride.
Furthermore, as the polymerizable monomer, a monomer having a functional group with an ultraviolet absorbing function may be used from the viewpoint of improving the light resistance of the resin layer, etc. Specific examples include monomers having an ultraviolet absorbing functional group such as a benzotriazole skeleton, a benzophenone skeleton, a triazine skeleton, or a hindered amine skeleton, and a polymerizable functional group such as a (meth)acryloyl group.
その他のモノマー成分(炭化水素系(メタ)アクリレート及び水酸基含有モノマー以外のモノマー成分)由来の構成単位の含有量は、(メタ)アクリル系重合体において、例えば50質量%以下、好ましくは40質量%以下である。下限は特に限定されず、0質量%以上であればよい。
なお、上記各モノマー成分(炭化水素系(メタ)アクリレート、水酸基含有モノマー、その他のモノマー成分)は、上記で例示したように、分子中に重合性官能基を1つ有する単官能モノマーであることが好ましいが、本発明の効果を損なわない範囲で重合性官能基を2つ以上有する多官能モノマーを適宜含んでもよい。
The content of structural units derived from other monomer components (monomer components other than hydrocarbon (meth)acrylates and hydroxyl group-containing monomers) in the (meth)acrylic polymer is, for example, 50% by mass or less, preferably 40% by mass or less. The lower limit is not particularly limited, and may be 0% by mass or more.
It should be noted that each of the above-mentioned monomer components (hydrocarbon (meth)acrylate, hydroxyl group-containing monomer, and other monomer components) is preferably a monofunctional monomer having one polymerizable functional group in the molecule, as exemplified above, but may also appropriately contain a polyfunctional monomer having two or more polymerizable functional groups within a range that does not impair the effects of the present invention.
(硬化剤)
硬化剤としては、上記バインダー樹脂に反応して硬化できる化合物を使用すればよいが、バインダー樹脂との硬化性の観点から、イソシアネート化合物が好ましい。
(hardening agent)
As the curing agent, any compound capable of reacting with the binder resin and curing may be used, but from the viewpoint of curability with the binder resin, an isocyanate compound is preferred.
イソシアネート化合物は、芳香族又は脂肪族ジイソシアネート或いは3価以上のポリイソシアネートが好ましい。イソシアネート化合物としては、例えば、テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、トルエンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、水素化ジフェニルメタンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、水素化キシリレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、シクロヘキサンジイソシアネート、ジシクロヘキシルジイソシアネート、又はこれらの三量体を使用することができる。
また、これらイソシアネート化合物の過剰量と、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、トリメチロールプロパン、グリセリン、ソルビトール、ビウレット、シアヌル酸、エチレンジアミン、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン及びトリエタノールアミン等の低分子活性水素化合物、又は、ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオール及びポリアミド等の活性水素高分子化合物とを反応させて得られる末端イソシアネート基含有化合物を使用してもよい。
The isocyanate compound is preferably an aromatic or aliphatic diisocyanate or a trivalent or higher polyisocyanate. Examples of the isocyanate compound that can be used include tetramethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, toluene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, hydrogenated diphenylmethane diisocyanate, xylylene diisocyanate, hydrogenated xylylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, cyclohexane diisocyanate, dicyclohexyl diisocyanate, and trimers thereof.
Alternatively, a terminal isocyanate group-containing compound obtained by reacting an excess amount of any of these isocyanate compounds with a low-molecular-weight active hydrogen compound such as ethylene glycol, propylene glycol, trimethylolpropane, glycerin, sorbitol, biuret, cyanuric acid, ethylenediamine, monoethanolamine, diethanolamine, or triethanolamine, or an active hydrogen polymer compound such as polyester polyol, polyether polyol, or polyamide, may be used.
(熱硬化性樹脂組成物の好ましい形態)
樹脂層が熱硬化性樹脂組成物から形成される場合、当該樹脂層はウレタン結合及び/又はウレア結合を有する樹脂を含有することが好ましい。ウレタン結合及び/又はウレア結合を有する樹脂を使用することで柔軟性が確保され、ドライプロセスにより表面処理がされた際に発生する圧縮応力により座屈しやすくなる。
ウレタン結合及びウレア結合は、上記バインダー樹脂同士の反応、硬化剤の反応、及びバインダー樹脂と硬化剤との反応の少なくともいずれかにより形成されることが好ましく、中でもバインダー樹脂と硬化剤との反応により形成されることがより好ましい。これら反応によりウレタン結合及び/又はウレア結合を形成すると、樹脂層のカバー層、基材などに対する密着性を良好にしやすくなる。
(Preferred form of thermosetting resin composition)
When the resin layer is formed from a thermosetting resin composition, the resin layer preferably contains a resin having a urethane bond and/or a urea bond. The use of a resin having a urethane bond and/or a urea bond ensures flexibility and makes the resin layer more susceptible to buckling due to compressive stress generated when the surface is treated by a dry process.
The urethane bond and urea bond are preferably formed by at least one of the reactions between the binder resins, the curing agent, and the binder resin and the curing agent, and more preferably by the reaction between the binder resin and the curing agent. Forming a urethane bond and/or urea bond by such a reaction facilitates improving the adhesion of the resin layer to the cover layer, substrate, etc.
バインダー樹脂との硬化性促進や、樹脂層のカバー層、基材などに対する密着性、及び二次リンクル構造の形成しやすさの観点から、硬化剤としてイソシアネート化合物を用いるのが好ましい。
熱硬化性樹脂組成物としてバインダー樹脂と硬化剤の両方を用いる場合には、硬化剤としてイソシアネート化合物、バインダー樹脂としてポリオールを使用することが好ましく、バインダー樹脂としてアクリル樹脂を使用する場合には、アクリル樹脂は1分子中に水酸基を複数含有するアクリルポリオールであることが好ましい。
From the viewpoints of accelerating the curing with the binder resin, the adhesion of the resin layer to the cover layer and substrate, and ease of forming a secondary wrinkle structure, it is preferable to use an isocyanate compound as the curing agent.
When both a binder resin and a curing agent are used as the thermosetting resin composition, it is preferable to use an isocyanate compound as the curing agent and a polyol as the binder resin, and when an acrylic resin is used as the binder resin, it is preferable that the acrylic resin is an acrylic polyol containing multiple hydroxyl groups in one molecule.
バインダー樹脂と硬化剤の配合比を調整することで、後述するリンクル構造の形状を制御することができる。
硬化剤としてイソシアネート化合物、バインダー樹脂としてポリオールを使用する場合、イソシアネート化合物に対するポリオールの配合量が少なくなるほど、熱硬化性樹脂組成物の硬化途中における流動性が長く保たれるので、高次リンクル構造を形成しやすくなる。
上記の観点から、熱硬化性樹脂組成物中のR((硬化剤のイソシアネート基の数)/(バインダー樹脂の水酸基の数))は0.1以上が好ましく、0.5以上がより好ましく、1以上がさらに好ましく、1.3以上がよりさらに好ましい。
また、熱硬化性樹脂組成物はバインダー樹脂を含有しなくてもよく、すなわち、水酸基の数が0であってもよい(R=∞)。半硬化又は未硬化の状態でのタック性を低減する観点からは、Rは10以下が好ましく、5以下がより好ましく、3以下がさらに好ましい。
By adjusting the compounding ratio of the binder resin and the curing agent, it is possible to control the shape of the wrinkle structure described below.
When an isocyanate compound is used as the curing agent and a polyol is used as the binder resin, the smaller the amount of polyol relative to the isocyanate compound, the longer the fluidity of the thermosetting resin composition is maintained during curing, making it easier to form a high-order wrinkle structure.
From the above viewpoints, R ((the number of isocyanate groups in the curing agent)/(the number of hydroxyl groups in the binder resin)) in the thermosetting resin composition is preferably 0.1 or more, more preferably 0.5 or more, even more preferably 1 or more, and even more preferably 1.3 or more.
Furthermore, the thermosetting resin composition may not contain a binder resin, i.e., the number of hydroxyl groups may be 0 (R = ∞). From the viewpoint of reducing tackiness in a semi-cured or uncured state, R is preferably 10 or less, more preferably 5 or less, and even more preferably 3 or less.
樹脂層における上記Rは、NMR、熱分解GC/MS、TOF-SIMS等の分析方法を組み合わせて求めることができる。より具体的には、まず、硬化後の樹脂層から未反応の硬化剤を抽出し、上記分析方法で硬化剤の母骨格とイソシアネート基の数(価数)を特定する。その後、上記分析方法で硬化後の樹脂層からバインダー樹脂を構成する単量体の構造と水酸基の数(価数)を特定し、硬化剤の母骨格とバインダー樹脂を構成する単量体の比率及びそれぞれの価数から、Rを求めることができる。 The above R in the resin layer can be determined by combining analytical methods such as NMR, pyrolysis GC/MS, and TOF-SIMS. More specifically, first, unreacted curing agent is extracted from the cured resin layer, and the parent structure of the curing agent and the number of isocyanate groups (valence) are identified using the above analytical method. Then, the structure of the monomers that make up the binder resin and the number of hydroxyl groups (valence) are identified from the cured resin layer using the above analytical method, and R can be determined from the ratio of the parent structure of the curing agent to the monomers that make up the binder resin and their respective valences.
熱硬化性樹脂組成物において、ポリオールに対してイソシアネート化合物が過剰に含まれる場合(Rが1を超える)、硬化後の樹脂層は、ポリオールとイソシアネート化合物が反応して形成されたウレタン結合と、過剰分のイソシアネート化合物から形成されたウレア結合を有する。よって、上記Rは、固体NMR及びFT-IR等を用いて、硬化後の樹脂層のウレタン結合とウレア結合との比からも求めることができる。 When a thermosetting resin composition contains an excess of isocyanate compound relative to polyol (R exceeds 1), the cured resin layer will have urethane bonds formed by the reaction between the polyol and the isocyanate compound, and urea bonds formed from the excess isocyanate compound. Therefore, the above R can also be determined from the ratio of urethane bonds to urea bonds in the cured resin layer using solid-state NMR, FT-IR, etc.
[活性エネルギー線硬化性樹脂組成物]
(光重合性化合物)
硬化性樹脂組成物が活性エネルギー線硬化性樹脂組成物である場合、当該活性エネルギー線硬化性樹脂組成物は光重合性化合物を含有する。光重合性化合物は、活性エネルギー線が照射されることで重合することが可能な化合物である。なお、活性エネルギー線の詳細は、後述する製造方法で述べる通りである。
活性エネルギー線硬化性樹脂組成物により形成される樹脂層の樹脂成分は、エポキシ(メタ)アクリレート、ウレタン(メタ)アクリレート、ポリエステル(メタ)アクリレート、アクリル(メタ)アクリレートなどのプレポリマーと光重合性モノマーとを混合したもの、あるいは光重合性モノマーを単独で用いることができる。
[Active energy ray-curable resin composition]
(Photopolymerizable compound)
When the curable resin composition is an active energy ray-curable resin composition, the active energy ray-curable resin composition contains a photopolymerizable compound. The photopolymerizable compound is a compound that can be polymerized by irradiation with active energy rays. Details of the active energy rays are as described in the production method described below.
The resin component of the resin layer formed from the active energy ray-curable resin composition may be a mixture of a prepolymer such as epoxy (meth)acrylate, urethane (meth)acrylate, polyester (meth)acrylate, or acrylic (meth)acrylate with a photopolymerizable monomer, or the photopolymerizable monomer may be used alone.
光重合性モノマーは、ラジカル重合性基を有する化合物であれば特に限定されないが、多官能の光重合性モノマーが挙げられる。多官能の光重合性モノマーにおいて一分子中に含まれるラジカル重合性基の数は特に限定されず、2以上であればよい。
ラジカル重合性基は、(メタ)アクリロイル基、ビニル基などの炭素-炭素不飽和結合を含む官能基が挙げられ、中でも(メタ)アクリロイル基が好ましい。
The photopolymerizable monomer is not particularly limited as long as it is a compound having a radical polymerizable group, and examples thereof include polyfunctional photopolymerizable monomers. The number of radical polymerizable groups contained in one molecule of the polyfunctional photopolymerizable monomer is not particularly limited, as long as it is two or more.
The radical polymerizable group includes functional groups containing a carbon-carbon unsaturated bond, such as a (meth)acryloyl group and a vinyl group, and among these, a (meth)acryloyl group is preferred.
光重合性モノマーとして、芳香環を有する多官能(メタ)アクリレートが挙げられ、具体的には、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、フルオレン環、フェナントレン環、フェナレン環などを有する多官能(メタ)アクリレートが好ましく、これらの中ではフルオレン環を有するフルオレン系多官能(メタ)アクリレートが好ましい。
フルオレン系多官能(メタ)アクリレートとしては、例えば、9,9-ビス[4-(2-(メタ)アクリロイルオキシエトキシ)フェニル]フルオレン、9,9-ビス[4-(2-(メタ)アクリロイルオキシエトキシ)-3-メチルフェニル]フルオレン、9,9-ビス[4-(2-(メタ)アクリロイルオキシプロポキシ)-3-メチルフェニル]フルオレン、9,9-ビス[4-(2-(メタ)アクリロイルオキシエトキシ)-3,5-ジメチルフェニル]フルオレン、9,9-ビス[4-((メタ)アクリロイルオキシポリ(エチレンオキシ))フェニル]フルオレン、9,9-ビス[4-((メタ)アクリロイルオキシポリエチレンオキシ)-3-メチルフェニル]フルオレン、9,9-ビス[4-((メタ)アクリロイルオキシポリ(プロピレンオキシ))-3-メチルフェニル]フルオレン、9,9-ビス[4-((メタ)アクリロイルオキシポリ(エチレンオキシ))-3,5-ジメチルフェニル]フルオレンなどが挙げられる。
Examples of the photopolymerizable monomer include polyfunctional (meth)acrylates having an aromatic ring. Specifically, polyfunctional (meth)acrylates having a benzene ring, a naphthalene ring, an anthracene ring, a fluorene ring, a phenanthrene ring, a phenalene ring, or the like are preferred. Among these, fluorene-based polyfunctional (meth)acrylates having a fluorene ring are preferred.
Examples of fluorene-based polyfunctional (meth)acrylates include 9,9-bis[4-(2-(meth)acryloyloxyethoxy)phenyl]fluorene, 9,9-bis[4-(2-(meth)acryloyloxyethoxy)-3-methylphenyl]fluorene, 9,9-bis[4-(2-(meth)acryloyloxypropoxy)-3-methylphenyl]fluorene, and 9,9-bis[4-(2-(meth)acryloyloxyethoxy)-3,5-dimethylphenyl]fluorene. , 9,9-bis[4-((meth)acryloyloxypoly(ethyleneoxy))phenyl]fluorene, 9,9-bis[4-((meth)acryloyloxypolyethyleneoxy)-3-methylphenyl]fluorene, 9,9-bis[4-((meth)acryloyloxypoly(propyleneoxy))-3-methylphenyl]fluorene, 9,9-bis[4-((meth)acryloyloxypoly(ethyleneoxy))-3,5-dimethylphenyl]fluorene, and the like.
また、光重合性モノマーとしては、芳香環を有する多官能(メタ)アクリレート以外にも様々な多官能(メタ)アクリレートを使用可能であり、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ノナンジオールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、トリシクロデカンジメタノールジ(メタ)アクリレートなどの脂肪族多官能(メタ)アクリレートなどが挙げられる。
上記した光重合性モノマーは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
上記した中では、芳香環を有する多官能(メタ)アクリレートが好ましく、芳香環を有する多官能(メタ)アクリレートは他の光重合性化合物と併用してもよい。
光重合性モノマーは、単独で使用してもよいし、後述する単官能の光重合性化合物と併用してもよい。
Furthermore, as the photopolymerizable monomer, various polyfunctional (meth)acrylates other than polyfunctional (meth)acrylates having an aromatic ring can be used, and examples thereof include aliphatic polyfunctional (meth)acrylates such as ethylene glycol di(meth)acrylate, polyethylene glycol di(meth)acrylate, propylene glycol di(meth)acrylate, polypropylene glycol di(meth)acrylate, butanediol di(meth)acrylate, hexanediol di(meth)acrylate, nonanediol di(meth)acrylate, trimethylolpropane tri(meth)acrylate, and tricyclodecane dimethanol di(meth)acrylate.
The above-mentioned photopolymerizable monomers may be used alone or in combination of two or more.
Among the above, polyfunctional (meth)acrylates having an aromatic ring are preferred, and polyfunctional (meth)acrylates having an aromatic ring may be used in combination with other photopolymerizable compounds.
The photopolymerizable monomer may be used alone or in combination with a monofunctional photopolymerizable compound described below.
光重合性モノマーは、多官能に限定されず、単官能光重合性モノマーでもよい。単官能の光重合性モノマーは、単独で使用してもよいが、上記のとおり多官能の光重合性モノマーと併用してもよい。
単官能光重合性モノマーは、アルキル(メタ)アクリレート、環状アルキル(メタ)アクリレート、芳香環を有する(メタ)アクリレート、水酸基含有モノマー、カルボキシル基含有モノマー、アミノ基含有モノマー、エポキシ基含有モノマー、アクリルアミド系化合物、(メタ)アクリロニトリル、スチレン誘導体、ハロゲン化ビニルなどが挙げられる。これらの具体的な化合物としては、上記した(メタ)アクリル系重合体において例示したものが適宜使用できる。
The photopolymerizable monomer is not limited to a polyfunctional one, and may be a monofunctional photopolymerizable monomer. The monofunctional photopolymerizable monomer may be used alone, or may be used in combination with a polyfunctional photopolymerizable monomer as described above.
Examples of the monofunctional photopolymerizable monomer include alkyl (meth)acrylate, cyclic alkyl (meth)acrylate, (meth)acrylate having an aromatic ring, hydroxyl group-containing monomer, carboxyl group-containing monomer, amino group-containing monomer, epoxy group-containing monomer, acrylamide-based compound, (meth)acrylonitrile, styrene derivative, vinyl halide, etc. Specific examples of these compounds include those exemplified for the (meth)acrylic polymer described above.
(光重合開始剤)
硬化性樹脂組成物は、光重合性化合物を含む場合、さらに光重合開始剤を含有することが好ましい。光重合開始剤を含有することで、後述するように樹脂層前駆体に活性エネルギー線を照射することで樹脂層前駆体を容易に硬化させることができる。
光重合開始剤としては、例えば、ベンジル、ベンゾフェノンやその誘導体、チオキサントン類、ベンジルジメチルケタール類、α-ヒドロキシアルキルフェノン類、α-ヒドロキシアセトフェノン類、ヒドロキシケトン類、アミノアルキルフェノン類、アシルホスフィンオキサイド類、オキシムエステル化合物などが挙げられる。中でも、α-ヒドロキシアルキルフェノン類は硬化時に黄変を起こしにくく、透明な硬化物が得られるので好ましい。
光重合開始剤の含有量は、硬化性樹脂組成物100質量部に対して0.05質量部以上5質量部以下の範囲であることが好ましく、さらに好ましくは0.2質量部以上3質量部以下の範囲である。光重合開始剤の含有量が0.05質量部以上であることで、所望する開始効果が得られ、また、光開始剤の含有量が5質量部以下であることで、活性エネルギー線の照射より、硬化性樹脂組成物が硬化されすぎず、半硬化状態に留めやすくなる。
(Photopolymerization initiator)
When the curable resin composition contains a photopolymerizable compound, it preferably further contains a photopolymerization initiator, which makes it possible to easily cure the resin layer precursor by irradiating the resin layer precursor with active energy rays, as described below.
Examples of photopolymerization initiators include benzil, benzophenone and derivatives thereof, thioxanthones, benzil dimethyl ketals, α-hydroxyalkylphenones, α-hydroxyacetophenones, hydroxyketones, aminoalkylphenones, acylphosphine oxides, oxime ester compounds, etc. Among these, α-hydroxyalkylphenones are preferred because they are less likely to yellow during curing and can give transparent cured products.
The content of the photopolymerization initiator is preferably in the range of 0.05 to 5 parts by mass, more preferably 0.2 to 3 parts by mass, relative to 100 parts by mass of the curable resin composition. When the content of the photopolymerization initiator is 0.05 parts by mass or more, the desired initiation effect can be obtained, and when the content of the photoinitiator is 5 parts by mass or less, the curable resin composition is not over-cured by irradiation with active energy rays, and is more likely to remain in a semi-cured state.
なお、以上の説明では、硬化性樹脂組成物は、熱硬化性又は活性エネルギー線硬化性のいずれかを有する態様について説明したが、熱及び活性エネルギー線の両方により硬化可能な熱及び活性エネルギー線硬化性樹脂組成物であってもよい。この場合には、硬化性樹脂組成物は、バインダー樹脂及び光重合性化合物の両方を含むとよい。 In the above explanation, the curable resin composition has been described as being either heat-curable or actinic energy ray-curable, but it may also be a heat- and actinic energy ray-curable resin composition that can be cured by both heat and actinic energy rays. In this case, the curable resin composition preferably contains both a binder resin and a photopolymerizable compound.
硬化性樹脂組成物は、必要に応じて、本発明の主旨を損なわない範囲で、内消泡剤、塗布性改良剤、増粘剤、有機系潤滑剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、発泡剤、染料、顔料、無機粒子及び有機粒子等を含有してもよい。これらの添加剤は単独で用いてもよいし、必要に応じて2種類以上を併用してもよい。 The curable resin composition may optionally contain antifoaming agents, coatability improvers, thickeners, organic lubricants, UV absorbers, antioxidants, foaming agents, dyes, pigments, inorganic particles, organic particles, etc., within the scope of the present invention. These additives may be used alone, or two or more types may be used in combination as needed.
[樹脂層の厚み]
樹脂層の厚み(tb)は、形成したい凹凸の段差や用途に応じて調整すればよく制約はないが、0.1μm以上15μm以下であることが好ましい。15μm以下であれば、樹脂層自体の内部応力によって基材から剥離することなどを防止できる。0.1μm以上の厚みであれば、樹脂層の厚みを均一に保つことができ、リンクル構造により一定以上の粗さを確保できる。かかる観点から、樹脂層の厚み(tb)は、より好ましくは0.5μm以上、さらに好ましくは1μm以上であり、よりさらに好ましくは1.2μm以上であり、また、好ましくは10μm以下、より好ましくは7μm以下である。
なお、樹脂層及び後述するカバー層の厚みは、微細形状測定機を使用した段差測定、あるいは走査電子顕微鏡(SEM)及び/又は透過電子顕微鏡(TEM)を使用した断面観察により、最大厚み(凸の山部)と最小厚み(凹の谷部)を測定し、これらの平均値により求めることができる。
[Resin layer thickness]
The thickness (tb) of the resin layer can be adjusted according to the step of the unevenness to be formed and the application, but is not limited thereto. It is preferably 0.1 μm or more and 15 μm or less. If it is 15 μm or less, peeling from the substrate due to the internal stress of the resin layer itself can be prevented. If it is 0.1 μm or more, the thickness of the resin layer can be maintained uniform, and a certain level of roughness can be ensured by the wrinkle structure. From this perspective, the thickness (tb) of the resin layer is more preferably 0.5 μm or more, even more preferably 1 μm or more, and even more preferably 1.2 μm or more, and is preferably 10 μm or less, more preferably 7 μm or less.
The thickness of the resin layer and the cover layer described later can be determined by measuring the maximum thickness (peak of a convex portion) and the minimum thickness (valley of a concave portion) by measuring the step using a micro-profile measuring instrument or by observing the cross section using a scanning electron microscope (SEM) and/or a transmission electron microscope (TEM), and then calculating the average value of these.
<カバー層>
本発明においては、樹脂層の上にカバー層を形成することが好ましい。カバー層を形成することで、積層体の最表面に撥水性、撥油性、親水性等の特性を付与できる。
カバー層は、樹脂層の上に直接接触する層として形成すればよい。カバー層は、具体的には、無機物含有層、カバー樹脂層などが挙げられる。これらの中では、無機物含有層が好ましい。
<Cover layer>
In the present invention, it is preferable to form a cover layer on the resin layer, which can impart properties such as water repellency, oil repellency, and hydrophilicity to the outermost surface of the laminate.
The cover layer may be formed on the resin layer so as to be in direct contact with the resin layer. Specific examples of the cover layer include an inorganic substance-containing layer and a cover resin layer. Of these, an inorganic substance-containing layer is preferred.
[無機物含有層]
無機物含有層は、無機物により形成され、無機物を主成分として含有する層である。なお、「無機物を主成分として含有する」とは、無機物含有層の50質量%以上、中でも70質量%以上、中でも80質量%以上、中でも90質量%以上、中でも100質量%を無機物が占めるということを意味する。無機物含有層は、樹脂層との密着性が良好な無機物により形成するとよい。また、無機物含有層は、ドライプロセスにより樹脂層の上に容易に成膜できる材料を使用して形成することが好ましい。
[Inorganic substance-containing layer]
The inorganic substance-containing layer is a layer formed from an inorganic substance and containing an inorganic substance as a main component. "Containing an inorganic substance as a main component" means that the inorganic substance accounts for 50% by mass or more of the inorganic substance-containing layer, preferably 70% by mass or more, more preferably 80% by mass or more, more preferably 90% by mass or more, and most preferably 100% by mass. The inorganic substance-containing layer is preferably formed from an inorganic substance that has good adhesion to the resin layer. Furthermore, the inorganic substance-containing layer is preferably formed using a material that can be easily formed on the resin layer by a dry process.
無機物含有層は、無機物として、ダイヤモンドライクカーボン(DLC)、金属、金属酸化物、金属窒化物、金属炭化物、又はこれらの複合物から選ばれる少なくとも一種から形成されることが好ましい。なお、ここでいう金属には、ケイ素、ホウ素、ゲルマニウムなどのいわゆる半金属も含まれる。
無機物含有層において、金属、金属酸化物、金属窒化物、金属炭化物、又はこれらの複合物を構成する金属としては、ケイ素、アルミニウム、亜鉛、チタン、ニオブ、金、銀、銅、インジウム、スズ、ニッケルなどが挙げられ、中でもケイ素、ニオブが好ましく、より好ましくはケイ素である。
The inorganic material-containing layer is preferably formed from at least one inorganic material selected from diamond-like carbon (DLC), metal, metal oxide, metal nitride, metal carbide, or a composite thereof, where the metal includes so-called semimetals such as silicon, boron, and germanium.
In the inorganic substance-containing layer, examples of the metal constituting the metal, metal oxide, metal nitride, metal carbide, or composite thereof include silicon, aluminum, zinc, titanium, niobium, gold, silver, copper, indium, tin, and nickel, and among these, silicon and niobium are preferred, and silicon is more preferred.
無機物含有層に使用される無機物は、ケイ素、酸化ケイ素、窒化ケイ素、酸化窒化ケイ素、酸化炭化ケイ素、酸化炭化窒化ケイ素、炭化ケイ素、フッ素含有酸化ケイ素、フッ素含有炭化ケイ素などのケイ素系化合物、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、酸化窒化アルミニウム、酸化炭化アルミニウムなどのアルミニウム系化合物、酸化ニオブなどのニオブ系化合物、酸化亜鉛などの亜鉛系化合物、酸化チタンなどのチタン系化合物、ダイヤモンドライクカーボン、フッ素含有ダイヤモンドライクカーボン及び、ITO、IZOなどの導電性酸化物から選択される少なくとも一種であることが好ましい。 The inorganic material used in the inorganic-containing layer is preferably at least one selected from silicon-based compounds such as silicon, silicon oxide, silicon nitride, silicon oxynitride, silicon oxide carbide, silicon oxycarbonitride, silicon carbide, fluorine-containing silicon oxide, and fluorine-containing silicon carbide; aluminum-based compounds such as aluminum oxide, aluminum nitride, aluminum oxynitride, and aluminum oxide carbide; niobium-based compounds such as niobium oxide; zinc-based compounds such as zinc oxide; titanium-based compounds such as titanium oxide; diamond-like carbon, fluorine-containing diamond-like carbon; and conductive oxides such as ITO and IZO.
無機物含有層は、積層体の硬度を高くでき、積層体の耐久性を良好にできる観点から、上記した中でも、無機物としてダイヤモンドライクカーボン(DLC)、ケイ素、酸化ケイ素、酸化ニオブ、酸化炭化ケイ素、及び炭化ケイ素の少なくともいずれかを含む層であることが好ましく、DLC、ケイ素及び酸化ケイ素の少なくともいずれかを含む層であることがより好ましく、ケイ素及び酸化ケイ素のいずれかを含む層であることがさらに好ましい。 From the viewpoint of increasing the hardness of the laminate and improving its durability, the inorganic-containing layer is preferably a layer containing at least one of the inorganic materials listed above: diamond-like carbon (DLC), silicon, silicon oxide, niobium oxide, silicon carbide oxide, and silicon carbide; more preferably a layer containing at least one of DLC, silicon, and silicon oxide; and even more preferably a layer containing either silicon or silicon oxide.
[カバー樹脂層]
カバー樹脂層は、ドライプロセスにより樹脂層の上に成膜されることが好ましい。カバー樹脂層は、樹脂成分により形成され、樹脂成分を主成分として含有する層である。ここで、「樹脂成分を主成分として含有する」とは、カバー樹脂層の50質量%以上、中でも70質量%以上、中でも80質量%以上、中でも90質量%以上、中でも100質量%を樹脂成分が占めるということを意味する。
[Cover resin layer]
The cover resin layer is preferably formed on the resin layer by a dry process. The cover resin layer is a layer formed from a resin component and contains the resin component as a primary component. Here, "containing the resin component as a primary component" means that the resin component accounts for 50% by weight or more of the cover resin layer, preferably 70% by weight or more, preferably 80% by weight or more, preferably 90% by weight or more, and preferably 100% by weight.
カバー樹脂層に使用される樹脂成分としては、ドライプロセスにより樹脂層の上に成膜できる樹脂成分を好ましく使用できる。具体的な樹脂成分としては、フッ素系樹脂、ポリエチレン、ポリスチレンなどが挙げられ、中でもフッ素系樹脂により形成されたフッ素系樹脂層が好ましい。フッ素系樹脂を使用することで、ドライプロセスにより容易に樹脂層の上にカバー樹脂層を成膜できる。また、フッ素系樹脂を使用することで、カバー樹脂層が最表面となる場合には、積層体に耐薬品性、滑り性又は撥液性を付与しやすくなる。
フッ素系樹脂としては、ポリテトラフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン-エチレン共重合体などが挙げられる。
The resin component used for the cover resin layer is preferably a resin component that can be formed on the resin layer by a dry process. Specific resin components include fluorine-based resins, polyethylene, polystyrene, etc., and among these, a fluorine-based resin layer formed from a fluorine-based resin is preferred. By using a fluorine-based resin, the cover resin layer can be easily formed on the resin layer by a dry process. Furthermore, by using a fluorine-based resin, when the cover resin layer is the outermost surface, it becomes easier to impart chemical resistance, slip properties, or liquid repellency to the laminate.
Examples of the fluorine-based resin include polytetrafluoroethylene and tetrafluoroethylene-ethylene copolymer.
[カバー層の形成]
カバー層は、必ずしもドライプロセスにより形成される必要はない。カバー層をドライプロセスにより形成しない場合には、予め別のドライプロセスにより樹脂層に凹凸を形成し、その後にカバー層を成膜すればよい。
このようにドライプロセス以外にカバー層を形成する場合には、無機物含有層、カバー樹脂層に使用される無機物、樹脂成分には上記以外のものも使用できる。具体的には、上記した樹脂成分以外にも、後述するオーバーカバー層に使用できる樹脂成分として例示したものを使用してもよい。
[Formation of cover layer]
The cover layer does not necessarily have to be formed by a dry process. If the cover layer is not formed by a dry process, the concaves and convexes may be formed in the resin layer in advance by a separate dry process, and then the cover layer may be formed.
When the cover layer is formed by a process other than the dry process, inorganic substances and resin components used in the inorganic substance-containing layer and the cover resin layer may be other than those described above. Specifically, in addition to the resin components described above, the resin components exemplified below as resin components usable in the overcover layer may also be used.
[カバー層の厚み]
カバー層の厚み(ta)は、5nm以上300nm以下が好ましい。カバー層の厚み(ta)を上記範囲内にすることで、ドライプロセスにより成膜した際に適度に膜応力が発生し、樹脂層に対して適度に圧縮応力を作用させ、所望の粗さのリンクル構造を形成しやすくなる。積層体の最表面に所望の凹凸を形成しやすくする観点から、カバー層の厚み(ta)は、10nm以上250nm以下がより好ましく、20nm以上200nm以下がさらに好ましい。
[Cover layer thickness]
The thickness (ta) of the cover layer is preferably 5 nm or more and 300 nm or less. By setting the thickness (ta) of the cover layer within the above range, an appropriate film stress is generated when the film is formed by a dry process, which applies an appropriate compressive stress to the resin layer, making it easier to form a wrinkle structure with the desired roughness. From the viewpoint of making it easier to form the desired unevenness on the outermost surface of the laminate, the thickness (ta) of the cover layer is more preferably 10 nm or more and 250 nm or less, and even more preferably 20 nm or more and 200 nm or less.
[カバー層と樹脂層との厚み比率(ta/tb)]
本発明において、樹脂層の厚み(tb、単位:μm)に対するカバー層の厚み(ta、単位:nm)の比(ta/tb)は、0.1以上3500以下が好ましい。厚み比を上記範囲内とすることで、ドライプロセスによりカバー層を成膜した際に、該ドライプロセスにより所望の粗さの凹凸を形成しやすくなる。また、カバー層を成膜する前に、予め樹脂層表面に凹凸を形成している場合には、カバー層による凹凸の平滑化が防止できる。積層体の最表面に所望の凹凸を形成しやすくする観点から、上記厚み比(ta/tb)は、1以上500以下がより好ましく、2以上400以下がさらに好ましく、5以上250以下がよりさらに好ましい。
[Thickness ratio of cover layer to resin layer (ta/tb)]
In the present invention, the ratio (ta/tb) of the thickness of the cover layer (ta, unit: nm) to the thickness of the resin layer (tb, unit: μm) is preferably 0.1 or more and 3500 or less. By setting the thickness ratio within the above range, when the cover layer is formed by a dry process, it becomes easier to form irregularities of the desired roughness by the dry process. Furthermore, if irregularities are formed on the surface of the resin layer before forming the cover layer, smoothing of the irregularities by the cover layer can be prevented. From the viewpoint of making it easier to form the desired irregularities on the outermost surface of the laminate, the thickness ratio (ta/tb) is more preferably 1 or more and 500 or less, even more preferably 2 or more and 400 or less, and even more preferably 5 or more and 250 or less.
<第一の実施形態に係る製造方法>
本発明の第一の実施形態に係る製造方法(以下、「第一の製造方法」ともいう)は、樹脂層前駆体形成工程(A)の後、樹脂層前駆体付き基材をロール状に巻き取り、再度巻き出して表面処理工程(B)を行うものである。
すなわち、第一の製造方法は、樹脂層前駆体形成工程(A)の後に、樹脂層前駆体付き基材をロール状に巻き取る、巻き取り工程(X)と、樹脂層前駆体付き基材をロールから巻き出す、巻き出し工程(Y)とを行い、その後表面処理工程(B)を行うものである。
表面処理工程(B)の前に一度巻き取りを行うことによって、例えば表面処理工程(B)において減圧下での処理を行う場合に、基材や樹脂層前駆体に含まれる水分を事前に除去する等の減圧環境を設定しやすくなる。また、巻き取り後に恒温環境で保管する等により、樹脂層前駆体を半硬化させる半硬化工程(P)を行うこともできる。
<Manufacturing method according to the first embodiment>
In the manufacturing method according to the first embodiment of the present invention (hereinafter also referred to as the "first manufacturing method"), after the resin layer precursor forming step (A), the substrate with the resin layer precursor is wound into a roll and then unwound again to perform the surface treatment step (B).
That is, in the first manufacturing method, after the resin layer precursor forming step (A), a winding step (X) of winding the substrate with the resin layer precursor into a roll and an unwinding step (Y) of unwinding the substrate with the resin layer precursor from the roll are performed, and then a surface treatment step (B) is performed.
By winding up once before the surface treatment step (B), for example, when a treatment under reduced pressure is performed in the surface treatment step (B), it becomes easier to set up a reduced pressure environment, for example, to remove moisture contained in the substrate and the resin layer precursor in advance. Furthermore, by storing the resin layer precursor in a constant temperature environment after winding up, it is also possible to perform a semi-curing step (P) in which the resin layer precursor is semi-cured.
本製造方法では、連続生産性を良好にする観点から、樹脂層前駆体付き基材を搬送しながら表面処理工程(B)及び巻き取り工程(C)を行うことが好ましい。
表面処理工程(B)及び巻き取り工程(C)における搬送速度は、0.1m/分以上30m/分以下が好ましく、0.2m/分以上20m/分以下がより好ましく、10m/分以下がさらに好ましい。搬送速度を上記範囲とすることで、生産性を良好にしつつ、表面処理を十分に行うことができ、リンクル構造を含む凹凸を形成しやすくなる。
In the present production method, from the viewpoint of improving continuous productivity, it is preferable to carry out the surface treatment step (B) and the winding step (C) while transporting the substrate with the resin layer precursor.
The conveying speed in the surface treatment step (B) and the winding step (C) is preferably 0.1 m/min to 30 m/min, more preferably 0.2 m/min to 20 m/min, and even more preferably 10 m/min or less. By setting the conveying speed within the above range, the surface treatment can be sufficiently carried out while improving productivity, and unevenness including a wrinkle structure can be easily formed.
以下、樹脂層前駆体形成工程(A)、半硬化工程(P)、巻き取り工程(X)、巻き出し工程(Y)、表面処理工程(B)及び巻き取り工程(C)について説明する。なお、以下では、巻き取り工程(X)により樹脂層前駆体付き基材をロール状に巻き取ったものを「第一の捲回体」ともいい、巻き取り工程(C)により積層体をロール状に巻き取ったものを「第二の捲回体」ともいう。 The resin layer precursor forming process (A), semi-curing process (P), winding process (X), unwinding process (Y), surface treatment process (B), and winding process (C) are described below. Note that, hereinafter, the substrate with resin layer precursor wound into a roll in the winding process (X) is also referred to as the "first wound body," and the laminate wound into a roll in the winding process (C) is also referred to as the "second wound body."
1.樹脂層前駆体形成工程(A)
樹脂層前駆体形成工程(A)では、基材の少なくとも一方の面に硬化性樹脂組成物を塗布して樹脂層前駆体を形成する。
樹脂層前駆体形成工程(A)で使用される基材及び硬化性樹脂組成物の詳細は上記で説明したとおりである。硬化性樹脂組成物は、必要に応じて水、有機溶剤などの溶媒により希釈されていてもよい。なお、水、有機溶剤などの溶媒により希釈される場合、上記で述べた硬化性樹脂組成物の量(質量部など)、及び組成物を構成する各成分の量は、固形分基準を意味する。
使用する有機溶剤としては特に限定されず、硬化性樹脂組成物の組成に応じて溶解性や分散性などの観点から選べばよく、メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコールなどのアルコール系溶媒、ジメチルグリコール、エチレングリコールモノエチルエーテルなどのエーテル系溶媒、酢酸エチルなどのエステル系溶媒、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートなどのアセテート系溶媒、メチルイソブチルケトン、メチルエチルケトンなどのケトン系溶媒、各種アルカンなどの脂肪族炭化水素系溶媒、トルエン、キシレン、ベンゼンなどの芳香族炭化水素系溶媒などが挙げられる。
有機溶剤は1種類のみでもよく、適宜、2種類以上を使用してもよい。硬化性樹脂組成物を構成する成分は、溶媒に溶解していてもよいし、溶媒中に分散していてもよい。
硬化性樹脂組成物は、水、有機溶剤などにより希釈される場合には、固形分濃度が例えば0.1質量%以上50質量%以下、好ましくは3質量%以上40質量%以下程度となるように調整することが好ましい。
1. Resin layer precursor forming step (A)
In the resin layer precursor forming step (A), a curable resin composition is applied to at least one surface of a substrate to form a resin layer precursor.
The details of the substrate and the curable resin composition used in the resin layer precursor forming step (A) are as described above. The curable resin composition may be diluted with a solvent such as water or an organic solvent as needed. When diluted with a solvent such as water or an organic solvent, the amount (parts by mass, etc.) of the curable resin composition described above and the amount of each component constituting the composition are based on the solid content.
The organic solvent to be used is not particularly limited, and may be selected from the viewpoint of solubility, dispersibility, etc. depending on the composition of the curable resin composition. Examples of the organic solvent include alcohol-based solvents such as methyl alcohol, ethyl alcohol, and isopropyl alcohol; ether-based solvents such as dimethyl glycol and ethylene glycol monoethyl ether; ester-based solvents such as ethyl acetate; acetate-based solvents such as propylene glycol monomethyl ether acetate; ketone-based solvents such as methyl isobutyl ketone and methyl ethyl ketone; aliphatic hydrocarbon-based solvents such as various alkanes; and aromatic hydrocarbon-based solvents such as toluene, xylene, and benzene.
The organic solvent may be one kind or two or more kinds, if necessary. The components constituting the curable resin composition may be dissolved in the solvent or may be dispersed in the solvent.
When the curable resin composition is diluted with water, an organic solvent, or the like, it is preferable to adjust the solid content concentration to, for example, about 0.1% by mass or more and 50% by mass or less, and preferably about 3% by mass or more and 40% by mass or less.
硬化性樹脂組成物を基材上に塗布する方法としてはリバースグラビアコート、ダイレクトグラビアコート、ロールコート、ダイコート、バーコート、カーテンコート、スプレーコート、ディップコート、スピンコート等の従来公知の塗工方式を用いることができる。
また、基材が樹脂フィルムの場合には、硬化性樹脂組成物をインラインコーティングによって塗布してもよい。インラインコーティングとは、樹脂フィルムを形成した製造ライン上で硬化性樹脂組成物を塗布することをいう。
塗布後の溶剤の乾燥は、オーブンによる加熱乾燥や減圧乾燥機による無加熱の乾燥を用いることができる。
なお、硬化性樹脂組成物を塗布する基材表面には、予めコロナ処理、プラズマ処理、UVオゾン処理等の表面処理を施してもよい。
The curable resin composition can be applied to a substrate by any conventional coating method such as reverse gravure coating, direct gravure coating, roll coating, die coating, bar coating, curtain coating, spray coating, dip coating, or spin coating.
When the substrate is a resin film, the curable resin composition may be applied by in-line coating, which refers to applying the curable resin composition on the production line where the resin film is formed.
The solvent after application can be dried by heating in an oven or by drying without heating in a reduced pressure dryer.
The surface of the substrate to which the curable resin composition is to be applied may be previously subjected to a surface treatment such as a corona treatment, a plasma treatment, or a UV ozone treatment.
2.半硬化工程(P)
半硬化工程(P)では、樹脂層前駆体形成工程(A)で形成した樹脂層前駆体を半硬化させる。
第一の製造方法において半硬化工程(P)は必須ではないが、樹脂層前駆体付き基材のハンドリング性を良好にする観点、及び、表面処理工程(B)で形成するリンクル構造を制御できる観点からは、半硬化工程(P)を行うことが好ましい。
例えば、樹脂層前駆体形成工程(A)で得た樹脂層前駆体のタックが強くて取り扱いが難しい場合は、樹脂層前駆体形成工程(A)と巻き取り工程(X)との間に半硬化工程(P)を行うことが好ましいが、取り扱い上問題がなければ本工程(P)は必須ではなく、加熱やエネルギー線照射を行わずに未硬化の状態で巻き取り工程(X)に搬送されてもよい。
また、硬化性樹脂組成物を半硬化状態とすることでドライプロセスによる表面処理により樹脂層前駆体が座屈しやすくなるため、凹凸構造を制御したい場合は、巻き取り工程(X)と巻き出し工程(Y)との間、あるいは、巻き出し工程(Y)と表面処理工程(B)との間に半硬化工程(P)を行うことが好ましい。
2. Semi-curing process (P)
In the semi-curing step (P), the resin layer precursor formed in the resin layer precursor forming step (A) is semi-cured.
In the first manufacturing method, the semi-curing step (P) is not essential, but it is preferable to perform the semi-curing step (P) from the viewpoint of improving the handleability of the substrate with the resin layer precursor and from the viewpoint of being able to control the wrinkle structure formed in the surface treatment step (B).
For example, if the resin layer precursor obtained in the resin layer precursor forming step (A) has strong tack and is difficult to handle, it is preferable to perform a semi-curing step (P) between the resin layer precursor forming step (A) and the winding step (X). However, if there are no problems in handling, this step (P) is not essential, and the resin layer precursor may be transported to the winding step (X) in an uncured state without being heated or irradiated with energy rays.
Furthermore, since the semi-cured state of the curable resin composition makes the resin layer precursor more susceptible to buckling due to surface treatment by a dry process, if it is desired to control the uneven structure, it is preferable to carry out the semi-curing step (P) between the winding step (X) and the unwinding step (Y), or between the unwinding step (Y) and the surface treatment step (B).
ここで、本発明における半硬化とは、硬化性樹脂組成物を完全に硬化させていない状態をいい、さらに熱を照射させ、又はエネルギー線を照射すると、硬化性樹脂組成物の硬化が更に進行する状態をいう。
硬化性樹脂組成物が半硬化であるか否かは、例えば、溶剤を浸した綿棒で樹脂層前駆体の表面を軽く50回擦り、基材の表面が露出するか否かで確認できる。硬化性樹脂組成物が完全に硬化していれば、樹脂層前駆体の表面を擦っても基材の表面が露出しない。半硬化の度合いは、樹脂層前駆体の表面が膜減り始める擦り回数や基材の表面が露出するまでの擦り回数などから判断できる。なお、綿棒を浸す溶剤は、硬化性樹脂組成物を希釈した溶媒と同じものを用いることが好ましい。
Here, semi-cured in the present invention refers to a state in which the curable resin composition is not completely cured, and refers to a state in which the curing of the curable resin composition further progresses when further irradiated with heat or energy rays.
Whether the curable resin composition is semi-cured or not can be confirmed, for example, by gently rubbing the surface of the resin layer precursor 50 times with a cotton swab soaked in a solvent and checking whether the surface of the substrate is exposed. If the curable resin composition is completely cured, the surface of the substrate will not be exposed even when the surface of the resin layer precursor is rubbed. The degree of semi-curing can be determined from the number of rubs at which the surface of the resin layer precursor begins to thin or the number of rubs until the surface of the substrate is exposed. It is preferable to use the same solvent in which the cotton swab is immersed as the solvent in which the curable resin composition is diluted.
硬化性樹脂組成物が熱硬化性を有する場合、半硬化工程(P)では、樹脂層前駆体形成工程(A)で形成した樹脂層前駆体を加熱により半硬化させる。樹脂層前駆体を半硬化させる方法は、自然乾燥などのように常温で行ってもよいが、実用上の観点から、加熱乾燥などのように加熱により行うことが好ましい。なお、樹脂層前駆体形成工程(A)の溶剤の乾燥を加熱乾燥で行う場合は、当該溶剤の乾燥が半硬化工程(P)を兼ねていてもよい。
また、硬化性樹脂組成物が活性エネルギー線硬化性を有する場合、半硬化工程(P)では、樹脂層前駆体形成工程(A)で形成した樹脂層前駆体に活性エネルギー線を照射することで樹脂層前駆体を半硬化させる。ただし、樹脂層成分として熱及び活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を用いる場合などには、加熱のみ、あるいは活性エネルギー線の照射のみで樹脂層前駆体を半硬化させてもよいし、加熱と活性エネルギー照射を併用して樹脂層前駆体を半硬化させてもよい。
When the curable resin composition has thermosetting properties, in the semi-curing step (P), the resin layer precursor formed in the resin layer precursor forming step (A) is semi-cured by heating. The method of semi-curing the resin layer precursor may be performed at room temperature, such as by natural drying, but from a practical standpoint, it is preferable to perform it by heating, such as by heat drying. In addition, when the solvent in the resin layer precursor forming step (A) is dried by heat drying, the drying of the solvent may also serve as the semi-curing step (P).
Furthermore, when the curable resin composition has active energy ray curability, in the semi-curing step (P), the resin layer precursor formed in the resin layer precursor-forming step (A) is semi-cured by irradiating the resin layer precursor with active energy rays. However, when a heat- and active energy ray-curable resin composition is used as the resin layer component, the resin layer precursor may be semi-cured only by heating or only by irradiating with active energy rays, or the resin layer precursor may be semi-cured by a combination of heating and active energy irradiation.
樹脂層前駆体を加熱により半硬化させる場合、その加熱温度及び加熱時間は、硬化性樹脂組成物に含まれる成分に応じて設定すればよいが、例えば50℃以上200℃以下、好ましくは70℃以上150℃以下の温度で、例えば3秒以上30分以下、好ましくは30秒以上10分以下、より好ましくは40秒以上5分以下の時間で樹脂層前駆体を加熱する。 When semi-curing the resin layer precursor by heating, the heating temperature and heating time can be set depending on the components contained in the curable resin composition. For example, the resin layer precursor is heated at a temperature of 50°C or higher and 200°C or lower, preferably 70°C or higher and 150°C or lower, for a time of, for example, 3 seconds or higher and 30 minutes or lower, preferably 30 seconds or higher and 10 minutes or lower, and more preferably 40 seconds or higher and 5 minutes or lower.
また、活性エネルギー線を照射することで樹脂層前駆体を半硬化させる場合、使用される活性エネルギー線としては、遠紫外線、紫外線、近紫外線、赤外線等の光線、X線、γ線等の電磁波の他、電子線、プロトン線、中性子線等が利用できるが、硬化速度、照射装置の入手のし易さ、価格等から紫外線照射による硬化が有利である。
紫外線照射により樹脂層前駆体を半硬化させる場合には、150~450nm波長域の光を発する高圧水銀ランプ、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、ケミカルランプ、無電極放電ランプ、LEDランプ等を用いればよい。また、紫外線は、樹脂層前駆体が半硬化する程度に照射すればよく、その照射量は特に限定されないが、例えば0.5~5000mJ/cm2、好ましくは1~2000mJ/cm2程度の積算光量で紫外線を照射すればよい。
Furthermore, when the resin layer precursor is semi-cured by irradiating it with active energy rays, the active energy rays that can be used include light rays such as far ultraviolet rays, ultraviolet rays, near ultraviolet rays, and infrared rays, electromagnetic waves such as X-rays and gamma rays, as well as electron beams, proton beams, and neutron beams. However, curing by ultraviolet irradiation is advantageous in terms of curing speed, ease of obtaining an irradiation device, cost, and the like.
When semi-curing the resin layer precursor by ultraviolet irradiation, a high-pressure mercury lamp, an ultra-high-pressure mercury lamp, a carbon arc lamp, a metal halide lamp, a xenon lamp, a chemical lamp, an electrodeless discharge lamp, an LED lamp, or the like that emits light in a wavelength range of 150 to 450 nm may be used. The ultraviolet light may be irradiated to an extent that the resin layer precursor is semi-cured, and the irradiation amount is not particularly limited, but the ultraviolet light may be irradiated with an integrated light amount of, for example, 0.5 to 5000 mJ/cm 2 , preferably about 1 to 2000 mJ/cm 2 .
本実施形態では、硬化が十分に進んでいない樹脂層前駆体に対してドライプロセスによる表面処理を行う。したがって、リンクル構造を安定的に形成するために、樹脂層前駆体形成工程(A)を行った後、表面処理工程(B)を行うまで(例えば、巻き取り工程(X)と巻き出し工程(Y)との間)の時間や保存温度を調整することが好ましい。
樹脂層前駆体形成工程(A)と表面処理工程(B)の間のインターバル(すなわち、加熱及び/又は活性エネルギー線照射が終了してから、ドライプロセスによる表面処理を開始するまでの時間)は、表面処理を開始させる際に樹脂層前駆体が所望の半硬化状態になる限り特に限定されないが、例えば3日以下、好ましくは2日以下、より好ましくは24時間以下である。当該インターバルの下限は特に限定されず、0分以上であればよい。
また、樹脂層前駆体形成工程(A)と表面処理工程(B)の間のインターバルでは、特に限定されないが、樹脂層前駆体が形成された基材を例えば0℃以上60℃以下、好ましくは5℃以上40℃以下、より好ましくは5℃以上30℃以下の温度で放置すればよい。
また、インターバル時間が長い場合には、樹脂層前駆体形成工程(A)と表面処理工程(B)の間で硬化が進行することも考慮して、樹脂層前駆体形成工程(A)における加熱条件、活性エネルギー線の照射条件などを適宜選択すればよい。
In this embodiment, a surface treatment is performed by a dry process on a resin layer precursor that has not yet been sufficiently cured. Therefore, in order to stably form a wrinkled structure, it is preferable to adjust the time and storage temperature between the resin layer precursor forming step (A) and the surface treatment step (B) (for example, between the winding step (X) and the unwinding step (Y)).
The interval between the resin layer precursor forming step (A) and the surface treatment step (B) (i.e., the time from the end of heating and/or active energy ray irradiation to the start of surface treatment by the dry process) is not particularly limited as long as the resin layer precursor is in a desired semi-cured state when the surface treatment is started, but is, for example, 3 days or less, preferably 2 days or less, and more preferably 24 hours or less. The lower limit of the interval is not particularly limited, and may be 0 minutes or more.
The interval between the resin layer precursor forming step (A) and the surface treatment step (B) is not particularly limited, but the substrate on which the resin layer precursor has been formed may be left at a temperature of, for example, 0°C or higher and 60°C or lower, preferably 5°C or higher and 40°C or lower, and more preferably 5°C or higher and 30°C or lower.
Furthermore, when the interval time is long, the heating conditions, active energy ray irradiation conditions, etc. in the resin layer precursor forming step (A) may be appropriately selected, taking into consideration that curing progresses between the resin layer precursor forming step (A) and the surface treatment step (B).
3.巻き取り工程(X)
巻き取り工程(X)では、樹脂層前駆体付き基材をコアに捲回し、ロール状に巻き取ることで、第一の捲回体を得る。
コアとは、フィルムの巻き取りに用いられる円柱形状の巻芯をいう。コアの材料は特に限定されないが、例えば、紙、樹脂含浸紙、アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン共重合体(ABS樹脂)、FRP、フェノール樹脂、無機物含有樹脂が挙げられる。中でも、熱膨張係数が小さく、剛性が高く、湿度に対する膨潤性が低く、かつ捲回性に優れるという観点から、アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン共重合体(ABS樹脂)、FRP、フェノール樹脂、無機物含有樹脂などの樹脂からなることが好ましい。
コアの素材が紙である場合は、特に樹脂等でその表面をコートすることで、所望の特性が得られやすい。さらに、コアは、表面平滑性の観点から、樹脂含浸紙の管であることも好ましい。
3. Winding process (X)
In the winding step (X), the substrate with the resin layer precursor is wound around a core and wound into a roll to obtain a first wound body.
The core refers to a cylindrical winding core used for winding up the film. The material of the core is not particularly limited, but examples thereof include paper, resin-impregnated paper, acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer (ABS resin), FRP, phenolic resin, and inorganic-containing resin. Among these, from the viewpoints of a small thermal expansion coefficient, high rigidity, low swelling due to humidity, and excellent winding properties, it is preferable to use a resin such as acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer (ABS resin), FRP, phenolic resin, or inorganic-containing resin.
When the core material is paper, the desired properties can be easily obtained by coating the surface with a resin, etc. Furthermore, from the viewpoint of surface smoothness, it is also preferable that the core be a tube made of resin-impregnated paper.
ロール状に巻き取られる樹脂層前駆体付き基材の長さは、特に限定されないが、5m以上が好ましく、10m以上がより好ましく、50m以上がさらに好ましい。また、フィルムの長さは10000m以下が好ましい。フィルムの長さが5m以上であることで、生産性が良好になる。 The length of the substrate with resin layer precursor wound into a roll is not particularly limited, but is preferably 5 m or more, more preferably 10 m or more, and even more preferably 50 m or more. Furthermore, the length of the film is preferably 10,000 m or less. Having a film length of 5 m or more improves productivity.
巻き取り工程(X)における巻き取り張力は、基材の剛性、幅及び厚みに応じて選択されてよいが、捲回体の巻きずれを防止する観点から、10~500Nが好ましい。 The winding tension in the winding step (X) may be selected depending on the rigidity, width, and thickness of the substrate, but is preferably 10 to 500 N from the viewpoint of preventing the wound body from slipping.
4.巻き出し工程(Y)
巻き出し工程(Y)では、上記樹脂層前駆体付き基材をロール(第一の捲回体)から巻き出す。巻き出した樹脂層前駆体付き基材はそのまま搬送されて半硬化工程(P)又は表面処理工程(B)が行われてもよいが、後の工程に適した幅にスリットしたり、長さを短くしたりしてもよい。
樹脂層前駆体付き基材の長さを短くする場合、後述する表面処理工程(B)を連続的に行いやすくする観点から、5m以上5000m以下とすることが好ましく、10m以上1000m以下がより好ましく、50m以上がさらに好ましい。
4. Unwinding process (Y)
In the unwinding step (Y), the substrate with the resin layer precursor is unwound from the roll (first wound body). The unwound substrate with the resin layer precursor may be transported as is to be subjected to the semi-curing step (P) or the surface treatment step (B), or may be slit to a width suitable for the subsequent step or shortened in length.
When the length of the substrate with the resin layer precursor is shortened, it is preferably 5 m or more and 5,000 m or less, more preferably 10 m or more and 1,000 m or less, and even more preferably 50 m or more, from the viewpoint of facilitating continuous performance of the surface treatment step (B) described later.
5.表面処理工程(B)
表面処理工程(B)では、半硬化又は未硬化の樹脂層前駆体付き基材に対してドライプロセスによる表面処理を行う。樹脂層前駆体が半硬化又は未硬化の状態でドライプロセスによる表面処理を行うことによって、リンクル構造を含む凹凸が形成できる。
なお、ドライプロセスは、半硬化させた樹脂層前駆体、又は未硬化の樹脂層前駆体に減圧下又は真空中で表面処理を行う手法である。
5. Surface treatment step (B)
In the surface treatment step (B), the substrate with the semi-cured or uncured resin layer precursor is subjected to a surface treatment by a dry process. By performing the surface treatment by a dry process while the resin layer precursor is in a semi-cured or uncured state, unevenness including a wrinkle structure can be formed.
The dry process is a method of performing a surface treatment on a semi-cured or uncured resin layer precursor under reduced pressure or in vacuum.
表面処理工程(B)ではドライプロセスによってカバー層を形成してもよいが、カバー層を形成せず、成膜を伴わないドライプロセス処理を行ってもよい。
また、リンクル構造は、後述のとおり高次リンクル構造を有することがあるが、高次リンクル構造は、表面処理工程(B)において形成されるとよい。
In the surface treatment step (B), a cover layer may be formed by a dry process, but a dry process treatment without forming a film may also be performed without forming a cover layer.
The wrinkle structure may have a high-order wrinkle structure as described below, and the high-order wrinkle structure is preferably formed in the surface treatment step (B).
本実施形態において、ドライプロセスによる表面処理でリンクル構造を含む凹凸が形成される原理、及び高次リンクル構造が形成される原理は定かではないが、以下のように推定される。
半硬化又は未硬化の樹脂層前駆体に対してドライプロセスによってカバー層を形成すると、樹脂層前駆体がドライプロセス処理によるエネルギー(プラズマからの光、輻射熱、電子やイオン、あるいは、入射粒子から受けるエネルギー)を受けて硬化が進むと考えられる。その際、ドライプロセス処理によるエネルギーを受けた樹脂層前駆体が昇温しながら硬化収縮し流動性を失っていく過程と、カバー層が成長するときに膜応力を生成する過程が同時に進行する。その中で、樹脂層前駆体の面方向に沿う圧縮応力が大きくなり、樹脂層前駆体がその圧縮応力に対して抵抗できなくなった時点で座屈が起こり、リンクル構造が形成されると推定される。
また、カバー層を形成せず、成膜を伴わないドライプロセスであっても、同様にドライプロセス処理によるエネルギーにより樹脂層前駆体に面方向に沿う圧縮応力が生成し、樹脂層前駆体がその圧縮応力に対して抵抗できなくなった時点で座屈が起こりリンクル構造が形成されると推定される。
なお、カバー層を形成する際に、カバー層成膜時に発生する膜応力が大きい場合には、早い段階で1度目の座屈が起こって大きなうねり(一次リンクル構造)が生成し、その後、樹脂流動性が少し下がった段階で2度目の座屈が起こると小さなうねり(二次リンクル構造)が生成すると考えられる。
In this embodiment, the principles by which the unevenness including the wrinkle structure is formed by the surface treatment using the dry process, and the principles by which the high-order wrinkle structure is formed are not clear, but are presumed to be as follows.
When a cover layer is formed on a semi-cured or uncured resin layer precursor by a dry process, it is believed that the resin layer precursor receives energy from the dry process (light from plasma, radiant heat, electrons and ions, or energy from incident particles) and hardens. During this process, the resin layer precursor receives energy from the dry process and hardens, shrinks, and loses fluidity as it heats up, while the cover layer grows and generates film stress. During this process, compressive stress increases along the surface of the resin layer precursor, and it is believed that buckling occurs when the resin layer precursor can no longer resist the compressive stress, resulting in the formation of a wrinkled structure.
Furthermore, even in the case of a dry process that does not form a cover layer or involve film deposition, it is estimated that the energy from the dry process treatment similarly generates compressive stress along the surface direction in the resin layer precursor, and when the resin layer precursor can no longer resist the compressive stress, buckling occurs and a wrinkle structure is formed.
It is to be noted that when forming the cover layer, if the film stress generated during the deposition of the cover layer is large, the first buckling will occur at an early stage, generating large swells (primary wrinkle structure), and then, when the resin fluidity has slightly decreased, the second buckling will occur, generating small swells (secondary wrinkle structure).
なお、リンクル構造におけるうねりの大きさ(すなわち、表面粗さ(Sa、Sz)、比表面積S/Aなど)は、樹脂層及びカバー層の厚み、樹脂層前駆体の半硬化又は未硬化状態における硬さ、樹脂流動性のバランスで変化すると推定される。したがって、うねりの大きさは、樹脂層及びカバー層の厚み、樹脂層及びカバー層に含有される成分、及び硬化条件などを適宜変更することで調整できる。
また、ドライプロセスによる表面処理は、上記のとおり樹脂層前駆体の硬化を進行させるものであり、表面処理工程(B)では例えば樹脂層を全硬化させてもよい。なお、全硬化とは、樹脂層を加熱し、又は活性エネルギー線を照射させても、硬化が実質的に進行しない状態を意味する。
The size of the waviness in the wrinkle structure (i.e., surface roughness (Sa, Sz), specific surface area S/A, etc.) is presumed to vary depending on the balance between the thickness of the resin layer and the cover layer, the hardness of the resin layer precursor in a semi-cured or uncured state, and the resin fluidity. Therefore, the size of the waviness can be adjusted by appropriately changing the thickness of the resin layer and the cover layer, the components contained in the resin layer and the cover layer, the curing conditions, etc.
Furthermore, the surface treatment by the dry process promotes the curing of the resin layer precursor as described above, and the surface treatment step (B) may, for example, fully cure the resin layer. Here, fully cured means a state in which the curing does not substantially proceed even when the resin layer is heated or irradiated with active energy rays.
本製造方法では、ドライプロセスによる表面処理によってカバー層を形成することが好ましい。ドライプロセスによる表面処理によってカバー層を形成すると、上記のとおり膜応力が生じて、リンクル構造を形成しやすくなり、さらには高次リンクル構造も形成可能となる。また、ドライプロセスによる表面処理によってカバー層を形成することで、表面処理工程(B)において、リンクル構造を含む凹凸を形成しつつ、カバー層も形成できるので工程を簡略化できる。
なお、ドライプロセス処理を行ったか否かは、断面をSEM及び/又はTEMで観察することによって判断できる。例えば、カバー層が結晶性材料からなる場合、カバー層の厚み方向で結晶粒径が変化していれば、ドライプロセス処理を行っていると判断できる。ドライプロセスによる成膜が進行するにつれて樹脂層表面に生成した結晶核が成長し、徐々に粒径が拡大していくため、カバー層表面の結晶粒径が最も大きくなり、樹脂層に近づくにしたがって結晶粒径が小さくなる傾向がある。
一方で、溶剤を塗布するウェット処理を行っている場合はこのような結晶粒径の変化は見られない。ウェット処理の場合は、塗膜を乾燥させる過程で溶剤が蒸発するため、カバー層の厚み方向全体にわたって微小なボイドが生じやすく低密度な膜となりやすい。
In this manufacturing method, it is preferable to form the cover layer by surface treatment using a dry process. When the cover layer is formed by surface treatment using a dry process, membrane stress occurs as described above, making it easier to form a wrinkle structure, and even a high-order wrinkle structure can be formed. Furthermore, by forming the cover layer by surface treatment using a dry process, the cover layer can be formed while forming the unevenness including the wrinkle structure in the surface treatment step (B), thereby simplifying the process.
Whether or not a dry process has been performed can be determined by observing the cross section with an SEM and/or a TEM. For example, if the cover layer is made of a crystalline material, if the crystal grain size changes in the thickness direction of the cover layer, it can be determined that a dry process has been performed. As the film formation by the dry process progresses, the crystal nuclei generated on the surface of the resin layer grow and the grain size gradually increases, so the crystal grain size at the surface of the cover layer tends to be largest and to become smaller as it approaches the resin layer.
On the other hand, such changes in crystal grain size are not observed when wet processing is used, in which a solvent is applied. In wet processing, the solvent evaporates during the drying process of the coating, which tends to create tiny voids throughout the thickness of the cover layer, resulting in a low-density film.
ドライプロセスによる表面処理によってカバー層を形成する場合、当該ドライプロセスによる表面処理は、例えば、化学的気相蒸着(CVD)、物理的気相蒸着(PVD)などが挙げられる。
ドライプロセスは、真空又は減圧下で行われる処理であることが好ましい。真空又は減圧下で表面処理が行われると、半硬化又は未硬化の樹脂層前駆体は酸素が少ない雰囲気下に置かれることになり、ドライプロセスにより硬化が進行しやすくなる。そのため、真空又は減圧下でドライプロセスを行うと、リンクル構造を形成しやすい。特に、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の場合は、ラジカル重合を妨げる酸素阻害が抑制されることから架橋が進みやすくなる。
真空又は減圧下で行われるドライプロセスにおける圧力は、ドライプロセスの手法にもよるが、例えば15Pa以下、好ましくは10Pa以下、より好ましくは1Pa以下である。また、ドライプロセスにおける圧力の下限は、特に限定されないが、各装置の性能限界を考慮すると、例えば、1×10-7Paである。
また、ドライプロセスによりカバー層を形成する場合、フィルムを加温してもよく、その温度は好ましくは30℃以上120℃以下、より好ましくは40℃以上100℃以下である。フィルムを加温することで、樹脂層前駆体の流動性が高くなるため、高次リンクル構造を形成しやすくなる。
When the cover layer is formed by surface treatment using a dry process, examples of the surface treatment using the dry process include chemical vapor deposition (CVD) and physical vapor deposition (PVD).
The dry process is preferably a treatment carried out in a vacuum or under reduced pressure. When the surface treatment is carried out in a vacuum or under reduced pressure, the semi-cured or uncured resin layer precursor is placed in an oxygen-poor atmosphere, which facilitates curing by the dry process. Therefore, when the dry process is carried out in a vacuum or under reduced pressure, a wrinkle structure is likely to form. In particular, in the case of an active energy ray-curable resin composition, oxygen inhibition, which hinders radical polymerization, is suppressed, which facilitates crosslinking.
The pressure in a dry process carried out under vacuum or reduced pressure varies depending on the dry process technique, but is, for example, 15 Pa or less, preferably 10 Pa or less, and more preferably 1 Pa or less. The lower limit of the pressure in the dry process is not particularly limited, but is, for example, 1×10 −7 Pa, taking into account the performance limits of each device.
When the cover layer is formed by a dry process, the film may be heated, preferably at a temperature of 30° C. or higher and 120° C. or lower, more preferably at a temperature of 40° C. or higher and 100° C. or lower. Heating the film increases the fluidity of the resin layer precursor, making it easier to form a high-order wrinkle structure.
[CVD]
CVDは、特に限定されず、プラズマCVD、熱CVD、cat-CVD(触媒化学気相成長法)などがあるが、プラズマCVDが好ましい。プラズマCVDを使用することで、リンクル構造を形成しやすくなる。CVDは、リンクル構造を形成しやすくする観点から減圧下で行うことが好ましく、カバー層を形成する際の圧力は、成膜速度と凹凸構造形成性との観点から、好ましくは15Pa以下、より好ましくは1×10-2Pa以上10Pa以下、更に好ましくは1×10-1Pa以上1Pa以下である。
[CVD]
The CVD method is not particularly limited, and includes plasma CVD, thermal CVD, cat-CVD (catalytic chemical vapor deposition), etc., with plasma CVD being preferred. Use of plasma CVD facilitates the formation of a wrinkled structure. From the viewpoint of facilitating the formation of a wrinkled structure, CVD is preferably carried out under reduced pressure, and the pressure when forming the cover layer is preferably 15 Pa or less, more preferably 1×10 −2 Pa to 10 Pa, and even more preferably 1×10 −1 Pa to 1 Pa, from the viewpoints of film formation rate and the ability to form a concave-convex structure.
CVDにより表面処理を行う場合、カバー層を形成する際の出力条件は、カバー層に必要十分な膜応力を発生させる観点から、好ましくは100W以上1500W以下、より好ましくは300W以上1200W以下、更に好ましくは400W以上1000W以下である。
カバー層の膜厚調整は、公知の方法で行うことができ、例えば、プラズマCVDを使用する場合、出力、原料ガスの圧力、原料ガスの濃度、プラズマ発生時間等を調節することなどによりできる。
CVDにより表面処理を行う場合、カバー層には耐水性、耐久性向上のため、必要に応じて、電子線照射による架橋処理を施してもよい。
When performing surface treatment by CVD, the output conditions for forming the cover layer are preferably 100 W or more and 1500 W or less, more preferably 300 W or more and 1200 W or less, and even more preferably 400 W or more and 1000 W or less, from the viewpoint of generating a necessary and sufficient film stress in the cover layer.
The thickness of the cover layer can be adjusted by known methods. For example, when plasma CVD is used, the thickness can be adjusted by adjusting the output, pressure of the raw material gas, concentration of the raw material gas, plasma generation time, etc.
When the surface treatment is carried out by CVD, the cover layer may be subjected to a crosslinking treatment by electron beam irradiation, if necessary, in order to improve water resistance and durability.
CVDは、例えば、無機物含有層、カバー樹脂層を形成する際に使用することが好ましく、特にDLCを無機物として含む無機物含有層、炭化ケイ素及び/又は酸化ケイ素を無機物として含む無機物含有層、フッ素系樹脂などを樹脂成分として含むフッ素系樹脂層などを形成する際に好適に使用できる。 CVD is preferably used, for example, when forming inorganic-containing layers and cover resin layers, and is particularly suitable for forming inorganic-containing layers containing DLC as the inorganic substance, inorganic-containing layers containing silicon carbide and/or silicon oxide as the inorganic substance, and fluororesin layers containing fluororesins or the like as resin components.
例えば、無機物としてDLCを含む無機物含有層をCVDにより形成する場合には、原料として炭化水素などを使用するとよい。具体的には、式C4n+6H4n+12で(nは1以上の整数)表される脂環式炭化水素、例えば、アダマンタン、ジアマンタン、トリアマンタン、ペンタマンタン、テトラマンタン等の脂環式炭化水素、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素、アセチレン、エチレン、プロピレン、メタン、エタン、プロパン等の脂肪族炭化水素等が挙げられる。これら原料は、各化合物を単独で用いてもよく、2種以上混合して用いてもよい。また、原料ガスをアルゴン(Ar)、ヘリウム(He)等の希ガスで希釈して使用してもよい。 For example, when forming an inorganic-containing layer containing DLC as the inorganic material by CVD, hydrocarbons or the like may be used as raw materials. Specific examples include alicyclic hydrocarbons represented by the formula C4n+ 6H4n +12 (n is an integer of 1 or greater), such as alicyclic hydrocarbons such as adamantane, diamantane, triamantane, pentamantane, and tetramantane; aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, and xylene; and aliphatic hydrocarbons such as acetylene, ethylene, propylene, methane, ethane, and propane. These raw materials may be used alone or in combination of two or more. Furthermore, the raw material gas may be diluted with a rare gas such as argon (Ar) or helium (He).
例えば、無機物としてケイ素を含む無機物含有層をCVDにより形成する場合には、原料としてシラン、ジシランなどのケイ素成分を使用するとよい。
また、例えば無機物として酸化ケイ素を含む無機物含有層をCVDにより形成する場合には、原料としてテトラエトキシシランを使用するか、シラン、ジシランなどのケイ素成分を使用して酸化二窒素(亜酸化窒素)との混合ガスとするとよい。
原料ガスは、水素やアルゴン(Ar)、ヘリウム(He)等の希ガスで希釈して使用してもよい。
For example, when an inorganic substance-containing layer containing silicon as an inorganic substance is formed by CVD, a silicon component such as silane or disilane may be used as a raw material.
Furthermore, when forming an inorganic-containing layer containing silicon oxide as an inorganic material by CVD, for example, it is preferable to use tetraethoxysilane as a raw material, or to use a silicon component such as silane or disilane as a mixed gas with dinitrogen oxide (nitrous oxide).
The source gas may be diluted with hydrogen or a rare gas such as argon (Ar) or helium (He).
また、例えば無機物として炭化ケイ素を含む無機物含有層をCVDにより形成する場合には、原料としてテトラメチルシラン、ヘキサメチルジシランなどのオルガノシランを使用するとよい。また、シラン、ジシランなどのケイ素成分と、炭素原子数1~6のアルカンなどの炭素成分の混合ガスに適宜水素ガスも混入させてもよい。ただし、炭化ケイ素を形成できる限り、他の原料を使用してもよい。
さらに、例えば、フッ素樹脂層をCVDにより形成する場合には、原料として、CF4、C2F4、C2F6、C3F8、C4F8 、C5F8などのフッ素系ガスを使用すればよい。
Furthermore, when forming an inorganic-substance-containing layer containing silicon carbide as the inorganic substance by CVD, organosilanes such as tetramethylsilane and hexamethyldisilane may be used as raw materials. Alternatively, hydrogen gas may be mixed into a mixed gas of a silicon component such as silane or disilane and a carbon component such as an alkane having 1 to 6 carbon atoms. However, other raw materials may be used as long as they are capable of forming silicon carbide.
Furthermore, for example, when a fluororesin layer is formed by CVD , a fluorine-based gas such as CF4 , C2F4 , C2F6 , C3F8 , C4F8 , or C5F8 may be used as a raw material.
さらに、例えば無機物として炭化酸化ケイ素を含む無機物含有層をCVDにより形成する場合には、原料としてのケイ素化合物(以下、「ケイ素化合物原料」ともいう)を使用すればよい。ケイ素化合物原料は、常温常圧下で気体、液体、固体いずれの状態であっても使用できる。気体の場合にはそのまま反応器内部(例えば、放電空間)に導入することもできる。液体、固体の場合は、加熱、バブリング、減圧、超音波照射等の手段により気化させて使用することができる。また、溶媒希釈してから使用してもよく、溶媒は、メタノール、エタノール、n-ヘキサン等の有機溶媒及びこれらの混合溶媒を使用することができる。 Furthermore, when forming an inorganic-containing layer containing silicon carbide oxide as the inorganic material by CVD, for example, a silicon compound (hereinafter also referred to as "silicon compound raw material") can be used as a raw material. Silicon compound raw materials can be used in any state, such as gas, liquid, or solid, at room temperature and pressure. If gaseous, they can be introduced directly into the reactor (e.g., the discharge space). If liquid or solid, they can be vaporized by heating, bubbling, decompression, ultrasonic irradiation, or other means before use. They can also be used after dilution with a solvent; examples of the solvent include organic solvents such as methanol, ethanol, and n-hexane, as well as mixtures of these.
上記ケイ素化合物原料としては、シラン、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラn-プロポキシシラン、テトライソプロポキシシラン、テトラn-ブトキシシラン、テトラt-ブトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジエチルジメトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、(3,3,3-トリフルオロプロピル)トリメトキシシラン、ヘキサメチルジシロキサン、ビス(ジメチルアミノ)ジメチルシラン、ビス(ジメチルアミノ)メチルビニルシラン、ビス(エチルアミノ)ジメチルシラン、N,O-ビス(トリメチルシリル)アセトアミド、ビス(トリメチルシリル)カルボジイミド、ジエチルアミノトリメチルシラン、ジメチルアミノジメチルシラン、ヘキサメチルジシラザン、ヘキサメチルシクロトリシラザン、ヘプタメチルジシラザン、ノナメチルトリシラザン、オクタメチルシクロテトラシラザン、テトラキス(ジメチルアミノ)シラン、テトライソシアナートシラン、テトラメチルジシラザン、トリス(ジメチルアミノ)シラン、トリエトキシフルオロシラン、アリルジメチルシラン、アリルトリメチルシラン、ベンジルトリメチルシラン、ビス(トリメチルシリル)アセチレン、1,4-ビストリメチルシリル-1,3-ブタジイン、ジ-t-ブチルシラン、1,3-ジシラブタン、ビス(トリメチルシリル)メタン、シクロペンタジエニルトリメチルシラン、フェニルジメチルシラン、フェニルトリメチルシラン、プロパルギルトリメチルシラン、テトラメチルシラン、トリメチルシリルアセチレン、1-(トリメチルシリル)-1-プロピン、トリス(トリメチルシリル)メタン、トリス(トリメチルシリル)シラン、ビニルトリメチルシラン、ヘキサメチルジシラン、オクタメチルシクロテトラシロキサン、テトラメチルシクロテトラシロキサン、ヘキサメチルシクロテトラシロキサン、メチルシリケート(例えば、コルコート株式会社製「メチルシリケート51」)等を挙げることができる。 The above silicon compound raw materials include silane, tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetra-n-propoxysilane, tetraisopropoxysilane, tetra-n-butoxysilane, tetra-t-butoxysilane, dimethyldimethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, diethyldimethoxysilane, diphenyldimethoxysilane, methyltriethoxysilane, ethyltrimethoxysilane, phenyltriethoxysilane, (3,3,3-trifluoropropyl)trimethoxysilane, hexamethoxysilane, methyltrieth ... Tyldisiloxane, bis(dimethylamino)dimethylsilane, bis(dimethylamino)methylvinylsilane, bis(ethylamino)dimethylsilane, N,O-bis(trimethylsilyl)acetamide, bis(trimethylsilyl)carbodiimide, diethylaminotrimethylsilane, dimethylaminodimethylsilane, hexamethyldisilazane, hexamethylcyclotrisilazane, heptamethyldisilazane, nonamethyltrisilazane, octamethylcyclotetrasilazane, tetrakis(dimethylamino) (amino)silane, tetraisocyanatosilane, tetramethyldisilazane, tris(dimethylamino)silane, triethoxyfluorosilane, allyldimethylsilane, allyltrimethylsilane, benzyltrimethylsilane, bis(trimethylsilyl)acetylene, 1,4-bistrimethylsilyl-1,3-butadiyne, di-t-butylsilane, 1,3-disilabutane, bis(trimethylsilyl)methane, cyclopentadienyltrimethylsilane, phenyldimethylsilane, phenyltrimethylsilane Examples of suitable silanes include propargyltrimethylsilane, tetramethylsilane, trimethylsilylacetylene, 1-(trimethylsilyl)-1-propyne, tris(trimethylsilyl)methane, tris(trimethylsilyl)silane, vinyltrimethylsilane, hexamethyldisilane, octamethylcyclotetrasiloxane, tetramethylcyclotetrasiloxane, hexamethylcyclotetrasiloxane, and methyl silicate (for example, "Methyl Silicate 51" manufactured by Colcoat Co., Ltd.).
[PVD]
PVDとしては、真空蒸着、スパッタリング、イオンプレーティングなどが挙げられ、これらの中では、真空蒸着、スパッタリングが好ましい。PVDは、例えば、無機物含有層に含有させる無機物として、金属、酸化ニオブ、酸化ケイ素などの金属酸化物、金属窒化物などを使用する場合に好適である。
また、真空蒸着は、無機物含有層に含有される無機物が金、銀、銅、アルミニウム、ケイ素などの金属、酸化ケイ素、酸化チタン、酸化アルミニウムなどの金属酸化物、フッ化カルシウムなどのフッ化物を使用する場合に好適であり、また、スパッタリングは、無機物含有層に含有される無機物が金、銀、銅、アルミニウム、ケイ素などの金属、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化ニオブ、酸化ケイ素、ITO、IZOなどの金属酸化物、DLCなどの共有結合性材料を使用する場合に好適である。
[PVD]
Examples of PVD include vacuum deposition, sputtering, and ion plating, among which vacuum deposition and sputtering are preferred. PVD is suitable, for example, when the inorganic substance contained in the inorganic substance-containing layer is a metal, a metal oxide such as niobium oxide or silicon oxide, or a metal nitride.
Vacuum deposition is suitable when the inorganic substance contained in the inorganic substance-containing layer is a metal such as gold, silver, copper, aluminum, or silicon; a metal oxide such as silicon oxide, titanium oxide, or aluminum oxide; or a fluoride such as calcium fluoride; and sputtering is suitable when the inorganic substance contained in the inorganic substance-containing layer is a metal such as gold, silver, copper, aluminum, or silicon; a metal oxide such as titanium oxide, aluminum oxide, niobium oxide, silicon oxide, ITO, or IZO; or a covalently bonded material such as DLC.
PVDによりカバー層を形成する際の圧力は、凹凸構造形成性と真空排気能力などの観点から、好ましくは1×10-7Pa以上20Pa以下、より好ましくは1×10-6Pa以上10Pa以下、更に好ましくは1×10-4Pa以上5Pa以下である。 The pressure when forming the cover layer by PVD is preferably 1×10 −7 Pa or more and 20 Pa or less, more preferably 1×10 −6 Pa or more and 10 Pa or less, and even more preferably 1×10 −4 Pa or more and 5 Pa or less, from the viewpoints of the ability to form a concave- convex structure and the vacuum evacuation capability.
表面処理工程(B)におけるドライプロセスでは、カバー層が形成されなくてもよい。カバー層が形成されない場合の表面処理は、表面処理により樹脂層前駆体が座屈してリンクル構造を含む凹凸を形成できる限り特に限定されないが、イオンビーム照射処理、プラズマ処理、UV照射処理などが挙げられる。
イオンビーム照射処理としては、特に限定されないが、ライン状のイオンビームを生成するアノードレイヤ―ソース(ALS)を用いることでアルゴン、窒素、酸素等のガスのイオン照射が可能である。ガスは、これらのガスの1種のみを用いてもよく、2種類以上のガスを混合して用いてもよい。これらの中ではアルゴンが好ましい。
プラズマ処理としては、特に限定されないが、真空又は減圧プラズマ処理などの方法で行うとよいが、これらの中では真空プラズマ処理が好ましい。また、プラズマ処理は、ガスをプラズマ化してプラズマ処理を行えばよい。使用するガスの種類は、例えば、酸素ガス、水素ガス、窒素ガス、又はアルゴンやヘリウムのような希ガスが挙げられる。ガスは、これらのガスの1種のみを用いてもよく、2種類以上のガスを混合して用いてもよい。これらの中ではアルゴンが好ましい。
UV照射処理は、特に限定されないが、UV-LED照射装置などを用いればよく、特に硬化性樹脂組成物が活性エネルギー線硬化型樹脂組成物である場合に用いられる。UV光の波長は365nm、385nm、395nm、405nmなどが使用可能であるが、365nmが好ましく用いられる。
In the dry process of the surface treatment step (B), a cover layer may not be formed. The surface treatment when a cover layer is not formed is not particularly limited as long as the resin layer precursor can be buckled by the surface treatment to form unevenness including a wrinkle structure, and examples thereof include ion beam irradiation treatment, plasma treatment, and UV irradiation treatment.
The ion beam irradiation process is not particularly limited, but an anode layer source (ALS) that generates a linear ion beam can be used to irradiate ions of gases such as argon, nitrogen, and oxygen. Only one of these gases may be used, or two or more types of gases may be mixed. Among these, argon is preferred.
The plasma treatment is not particularly limited, and may be performed by a method such as vacuum or reduced pressure plasma treatment, with vacuum plasma treatment being preferred. The plasma treatment may be performed by converting a gas into plasma. Examples of the gas used include oxygen gas, hydrogen gas, nitrogen gas, and rare gases such as argon and helium. Only one of these gases may be used, or two or more types of gases may be mixed. Among these, argon is preferred.
The UV irradiation treatment is not particularly limited, but may be performed using a UV-LED irradiation device or the like, particularly when the curable resin composition is an active energy ray-curable resin composition. The wavelength of the UV light that can be used may be 365 nm, 385 nm, 395 nm, 405 nm, or the like, but 365 nm is preferably used.
6.巻き取り工程(C)
巻き取り工程(C)では、上記表面処理を経て得られた積層体がコアに捲回され、ロール状に巻き取られることにより、第二の捲回体が得られる。第二の捲回体のコアは、上記3.巻き取り工程(X)にて説明したコアと同じものを用いることができる。
ロール状に巻き取られたフィルムの長さは、特に限定されないが、5m以上が好ましく、10m以上がより好ましく、50m以上がさらに好ましい。また、フィルムの長さは10000m以下が好ましい。
巻き取り工程(C)における巻き取り張力は、積層体の剛性、幅及び厚みに応じて選択されてよいが、捲回体の巻きずれを防止する観点から、10~500Nが好ましい。
6. Winding process (C)
In the winding step (C), the laminate obtained after the surface treatment is wound around a core and wound into a roll to obtain a second wound body. The core of the second wound body can be the same as the core described in 3. Winding step (X) above.
The length of the film wound into a roll is not particularly limited, but is preferably 5 m or more, more preferably 10 m or more, and even more preferably 50 m or more. The length of the film is preferably 10,000 m or less.
The winding tension in the winding step (C) may be selected depending on the stiffness, width and thickness of the laminate, but is preferably 10 to 500 N from the viewpoint of preventing the wound body from slipping.
<第一の実施形態に係る製造装置>
以下、第一の実施形態に係る積層体の製造装置の一例を、図1及び図2を用いて説明する。
第一の実施形態に係る積層体の製造装置は、第一装置100aと、第二装置100bとからなる。
<Manufacturing apparatus according to the first embodiment>
An example of the laminate manufacturing apparatus according to the first embodiment will be described below with reference to FIGS. 1 and 2. FIG.
The laminate manufacturing apparatus according to the first embodiment comprises a first apparatus 100a and a second apparatus 100b.
図1に示される第一装置100aでは、第一の実施形態における樹脂層前駆体形成工程(A)及び巻き取り工程(X)が行われ、樹脂層前駆体付き基材αからなる第一の捲回体が得られる。第一装置100aは、基材11に硬化性樹脂組成物を塗布する塗布手段101と、樹脂層前駆体付き基材をロール状に巻き取る第一巻き取り手段102と、を少なくとも有する。第一装置100aは、樹脂層前駆体を乾燥するための乾燥手段103を有していてもよい。また、基材11がロール状である場合は、第一巻き出し手段104を有していてもよい。 The first apparatus 100a shown in FIG. 1 performs the resin layer precursor forming step (A) and winding step (X) of the first embodiment, and obtains a first wound body consisting of a substrate α with a resin layer precursor. The first apparatus 100a has at least an application means 101 that applies a curable resin composition to the substrate 11, and a first winding means 102 that winds the substrate with the resin layer precursor into a roll. The first apparatus 100a may also have a drying means 103 that dries the resin layer precursor. Furthermore, if the substrate 11 is in roll form, it may also have a first unwinding means 104.
塗布手段101は、上述した塗工方式を採用することができるものであれば特に限定されず、公知の塗工装置を用いればよい。当該塗布手段101によって、基材11上に硬化性樹脂組成物が塗布され、樹脂層前駆体付き基材αが得られる。
第一巻き取り手段102としては、フィルムを巻き取って捲回体とすることのできる公知の装置を用いればよい。当該第一巻き取り手段102によって、樹脂層前駆体付き基材αがコアに捲回される。
乾燥手段103としては、オーブンや減圧乾燥機等の公知の乾燥装置を用いることができる。
第一巻き出し手段104としては、ロール状のフィルムを巻き出すことができる公知の巻き出し装置を用いればよい。
The coating means 101 is not particularly limited as long as it can adopt the above-mentioned coating method, and a known coating device may be used. The coating means 101 applies the curable resin composition onto the substrate 11, thereby obtaining a substrate α with a resin layer precursor.
A known device capable of winding a film into a wound body may be used as the first winding means 102. The first winding means 102 winds the substrate α with the resin layer precursor around the core.
As the drying means 103, a known drying device such as an oven or a reduced pressure dryer can be used.
As the first unwinding means 104, a known unwinding device capable of unwinding a roll of film may be used.
図2に示される第二装置100bでは、第一の実施形態における巻き出し工程(Y)、表面処理工程(B)及び巻き取り工程(C)が行われる。第二装置100bとしては、株式会社神戸製鋼所製のW35シリーズ等のロールコータを用いるとよい。 The second device 100b shown in Figure 2 performs the unwinding process (Y), surface treatment process (B), and winding process (C) in the first embodiment. A roll coater such as the W35 series manufactured by Kobe Steel, Ltd. may be used as the second device 100b.
第二装置100bは、スパッタによる表面処理を行う場合の一例である。
第二装置100bは、第一の捲回体から樹脂層前駆体付き基材αを巻き出す第二巻き出し手段105と、表面処理手段106a及び/又は106bと、得られた積層体10をロール状に巻き取る第二巻き取り手段107と、を少なくとも有する。
第二装置100bは、ロールtoロール式のフィルム搬送装置であり、搬送方向に沿って、第二巻き出し手段105、表面処理手段106a及び/又は106b、第二巻き取り手段107がこの順に配置されることが好ましい。
第二装置100bにおいて、第二巻き出し手段105で巻き出された樹脂層前駆体付き基材αは、成膜ローラー108及びガイドローラー109a~109eによってガイドされて搬送されつつ、表面処理手段106a及び/又は106bによって表面処理が行われ、第二巻き取り手段108によって第二の捲回体として巻き取られる。
なお、図2における成膜ローラー及びガイドローラーの数は一例であり、特に限定されない。また、ガイドローラー以外の搬送手段によって搬送されてもよい。
The second device 100b is an example of a device that performs surface treatment by sputtering.
The second device 100b has at least a second unwinding means 105 that unwinds the substrate α with the resin layer precursor from the first wound body, surface treatment means 106a and/or 106b, and a second winding means 107 that winds the obtained laminate 10 into a roll.
The second device 100b is a roll-to-roll type film transport device, and it is preferable that the second unwinding means 105, the surface treatment means 106a and/or 106b, and the second winding means 107 are arranged in this order along the transport direction.
In the second device 100b, the substrate α with the resin layer precursor unwound by the second unwinding means 105 is guided and transported by the film-forming roller 108 and guide rollers 109a to 109e, and is surface-treated by the surface treatment means 106a and/or 106b, and is then wound up as a second wound body by the second winding means 108.
2 is an example and is not particularly limited to the number of film-forming rollers and guide rollers. Furthermore, the film may be transported by a transport means other than the guide rollers.
第二巻き出し手段105としては、ロール状のフィルムを巻き出すことができる公知の巻き出し装置を用いればよい。
表面処理手段106aと106bは、いずれか一方のみであってもよい。図2に示されるように、表面処理手段を複数設ける場合は、前段にある表面処理手段106aは成膜を伴わないイオンビーム照射機構等で構成し、後段にある表面処理手段106bは成膜が可能なスパッタ装置等で構成するとよい。また、樹脂層前駆体付き基材αを加温して表面処理を行う場合は、温度制御が可能な成膜ローラー108を用いるとよい。
第二巻き取り手段107としては、フィルムを巻き取って捲回体とすることのできる公知の装置を用いればよい。当該第二巻き取り手段107によって、積層体10がコアに捲回される。
As the second unwinding means 105, a known unwinding device capable of unwinding a roll of film may be used.
Only one of the surface treatment means 106a and 106b may be used. When a plurality of surface treatment means are provided as shown in Fig. 2, the surface treatment means 106a at the front stage may be configured with an ion beam irradiation mechanism or the like that does not involve film formation, and the surface treatment means 106b at the rear stage may be configured with a sputtering device or the like that is capable of film formation. Furthermore, when performing surface treatment by heating the substrate α with the resin layer precursor, it is preferable to use a film formation roller 108 that can be controlled in temperature.
A known device capable of winding a film into a wound body may be used as the second winding means 107. The second winding means 107 winds the laminate 10 around the core.
<第二の実施形態に係る製造方法>
本発明の第二の実施形態に係る製造方法(以下、「第二の製造方法」ともいう)は、基材を搬送しながら、樹脂層前駆体形成工程(A)、表面処理工程(B)及び巻き取り工程(C)を連続して行うものである。第二の製造方法によれば、より製造工程を短縮でき、生産性がより良好となる。
なお、「連続して行う」とは、途中で巻き出し及び巻き取りを行わずに製造することをいい、樹脂層前駆体形成工程(A)、表面処理工程(B)及び巻き取り工程(C)の間に巻き出し及び巻き取り以外の工程が入ることを妨げるものではない。
第二の製造方法は、表面処理工程(B)において高真空度を必要としないCVD等を用いる場合に好適である。大気圧から減圧した環境へ基材を連続搬送するには、例えば、ATV(Air to Vacuum)装置(日立造船社製)などを用いることができる。
<Manufacturing method according to the second embodiment>
A manufacturing method according to a second embodiment of the present invention (hereinafter also referred to as the "second manufacturing method") involves continuously carrying out the resin layer precursor forming step (A), the surface treatment step (B), and the winding step (C) while transporting the substrate. According to the second manufacturing method, the manufacturing steps can be further shortened, resulting in better productivity.
In addition, "continuously" means that the production is carried out without unwinding or winding in between, and does not prevent processes other than unwinding and winding from being inserted between the resin layer precursor formation process (A), the surface treatment process (B), and the winding process (C).
The second manufacturing method is suitable for use in the case where CVD or the like that does not require a high degree of vacuum is used in the surface treatment step (B). To continuously transport the substrate from atmospheric pressure to a reduced pressure environment, for example, an ATV (Air to Vacuum) device (manufactured by Hitachi Zosen Corporation) or the like can be used.
第二の製造方法における樹脂層前駆体形成工程(A)、半硬化工程(P)、表面処理工程(B)及び巻き取り工程(C)は、第一の製造方法で説明した樹脂層前駆体形成工程(A)、半硬化工程(P)、表面処理工程(B)及び巻き取り工程(C)と同じである。
ただし、第二の製造方法では、樹脂層前駆体形成工程(A)により得られた樹脂層前駆体付き基材の巻き取りを行わずに、そのまま表面処理工程(B)に搬送する。
The resin layer precursor forming step (A), semi-curing step (P), surface treatment step (B), and winding step (C) in the second manufacturing method are the same as the resin layer precursor forming step (A), semi-curing step (P), surface treatment step (B), and winding step (C) described in the first manufacturing method.
However, in the second manufacturing method, the substrate with the resin layer precursor obtained in the resin layer precursor forming step (A) is not wound up, but is transported as it is to the surface treatment step (B).
基材の長さは、樹脂層前駆体形成工程(A)と表面処理工程(B)を連続的に行いやすくする観点から、5m以上5000m以下とすることが好ましく、10m以上1000m以下がより好ましく、50m以上がさらに好ましい。 From the viewpoint of facilitating the continuous performance of the resin layer precursor formation process (A) and the surface treatment process (B), the length of the substrate is preferably 5 m or more and 5,000 m or less, more preferably 10 m or more and 1,000 m or less, and even more preferably 50 m or more.
第二の製造方法における樹脂層前駆体形成工程(A)、表面処理工程(B)及び巻き取り工程(C)における搬送速度は0.1m/分以上30m/分以下が好ましく、0.2m/分以上20m/分以下がより好ましく、10m/分以下がさらに好ましい。搬送速度を上記範囲とすることで、生産性を良好にしつつ、表面処理を十分に行うことができ、リンクル構造を含む凹凸を形成しやすくなる。 In the second manufacturing method, the conveying speed in the resin layer precursor forming step (A), surface treatment step (B), and winding step (C) is preferably 0.1 m/min or more and 30 m/min or less, more preferably 0.2 m/min or more and 20 m/min or less, and even more preferably 10 m/min or less. By keeping the conveying speed within the above range, surface treatment can be carried out sufficiently while improving productivity, making it easier to form unevenness including a wrinkled structure.
なお、第二の製造方法においても半硬化工程(P)は必須ではないが、凹凸構造を制御したい場合には、樹脂層前駆体形成工程(A)と表面処理工程(B)との間に半硬化工程(P)を行うことが好ましい。 The semi-curing step (P) is not essential in the second manufacturing method either, but if you want to control the uneven structure, it is preferable to perform the semi-curing step (P) between the resin layer precursor formation step (A) and the surface treatment step (B).
<<積層体>>
本発明の製造方法によって得られる積層体10は、例えば、図3及び4に示すように、基材11と、基材11の少なくとも一方の面11Aに設けられる樹脂層12とを有する。
<<Laminate>>
A laminate 10 obtained by the manufacturing method of the present invention has, for example, a substrate 11 and a resin layer 12 provided on at least one surface 11A of the substrate 11, as shown in FIGS.
積層体10においては、樹脂層12上に他の層が設けられず、図3に示すように、樹脂層12が、基材11の一方の面11A側における積層体10の最表面10Aとなってもよい。また、積層体10は、図4に示すように、樹脂層12の上にカバー層13が設けられることが好ましい。
なお、積層体10において、樹脂層12は、基材11の上に直接接触するように形成されてもよいが、基材11との間に接着層などの層が適宜設けられてもよい。
以下、本発明の製造方法によって得られる積層体についてより詳細に説明する。
In the laminate 10, no other layer may be provided on the resin layer 12, and the resin layer 12 may be the outermost surface 10A of the laminate 10 on one surface 11A of the substrate 11, as shown in Fig. 3. In addition, the laminate 10 preferably has a cover layer 13 provided on the resin layer 12, as shown in Fig. 4.
In the laminate 10, the resin layer 12 may be formed on the substrate 11 so as to be in direct contact with it, or an adhesive layer or other layer may be appropriately provided between the resin layer 12 and the substrate 11.
The laminate obtained by the production method of the present invention will be described in more detail below.
<最表面の凹凸>
積層体10では、基材11の一方の面11A側における積層体10の最表面10Aに凹凸を有する。
積層体10は、最表面に凹凸を有することで、表面の微細な凹凸を活用する各種用途(付着防止、光透過性など)に適用可能である。
例えば、積層体10の最表面10Aを構成する層として撥液性の材料を選択すれば、積層体の表面に内容物が付着しにくくなり包装材料への適用ができる。
また、凹凸構造を制御することで、細胞、細菌などの付着性を低減できれば、衛生材料への適用もできる。
さらには、最表面に凹凸を有することで、良好な曇り性も発現でき、例えば積層体のヘイズや光透過性を制御できる。
<Unevenness on the top surface>
The laminate 10 has an outermost surface 10A of the laminate 10 on one surface 11A side of the substrate 11, which has projections and recesses.
The laminate 10 has irregularities on the outermost surface, and is therefore applicable to various uses that utilize the fine irregularities on the surface (such as adhesion prevention and light transparency).
For example, if a liquid-repellent material is selected for the layer that forms the outermost surface 10A of the laminate 10, the contents will not easily adhere to the surface of the laminate, making it applicable to packaging materials.
Furthermore, if the adhesion of cells, bacteria, etc. can be reduced by controlling the uneven structure, it could also be used in sanitary materials.
Furthermore, by providing the outermost surface with irregularities, good fogging properties can be achieved, and for example, the haze and light transmittance of the laminate can be controlled.
上記最表面の凹凸は、リンクル(wrinkle)構造を有することが好ましい。
ここで、リンクル構造とは、樹脂層12が座屈することで生じるしわ形状であり、粒子により形成される凹凸形状のように、点状の突起が多数ある凹凸形状とは異なる形状である。本実施形態では、樹脂層自体の座屈により凹凸を形成することで、粒子脱落のおそれがない凹凸表面を形成できる。また、このリンクル構造は自発的に形成されるため、転写シートのような型は不要である。
The unevenness on the outermost surface preferably has a wrinkle structure.
Here, the wrinkled structure refers to a wrinkled shape that occurs due to the buckling of the resin layer 12, and is different from the uneven shape that has many dot-like protrusions, such as the uneven shape formed by particles. In this embodiment, the unevenness is formed by the buckling of the resin layer itself, so that an uneven surface can be formed that is free from the risk of particle shedding. Furthermore, because this wrinkled structure is formed spontaneously, a mold such as a transfer sheet is not required.
図5に、リンクル構造の概略図を示す。リンクル構造は、複数のうねりcで構成されており、当該複数のうねりcは、それぞれ突条部aと、溝部bとを有する。突条部a及び溝部bは、それぞれ直線、曲線又はこれらを組み合わせた形状を有する。突条部aは、不規則に形成される。突条部aは、連続的に形成されてもよいし、不連続に形成されてもよい。 Figure 5 shows a schematic diagram of a wrinkle structure. The wrinkle structure is composed of multiple undulations (c), each of which has a protrusion (a) and a groove (b). The protrusions (a) and grooves (b) each have a straight line, a curve, or a combination of these. The protrusions (a) are formed irregularly. The protrusions (a) may be formed continuously or discontinuously.
リンクル構造は、樹脂層12に面方向に沿う圧縮応力が作用されたことに伴い形成される。ここで、圧縮応力は、面方向に沿う多数の方向に沿って作用され、それにより、突条部a及び溝部bが不規則に形成されると推定される。
リンクル構造の有無は、積層体の最表面を、走査電子顕微鏡(SEM)などの顕微鏡により、例えば1000~10万倍程度の倍率で確認できる(図7~17参照)。なお、リンクル構造を有する場合には、突条部aと溝部bがうねりcを形成するように現れる。うねりcは、一辺が例えば0.5~500μm、好ましくは1~100μm程度の方形又は矩形の観察画像のいずれかにおいて観察されるとよい。
なお、リンクル構造を形成する突条部aは、不規則であり、また上記うねりcもマイクロメーターオーダーの周期で現れる。そのため、図7~17に示すとおり、突条部a及び溝部bにより形成されるうねりcは、上記観察画像において縦方向、横方向、及び斜め方向などの多方向(例えば、3方向)に沿って見ても、突条部aの頂部と溝部bの底部とがそれぞれ複数回(例えば、5回以上)現れる。なお、うねりcの周期は、典型的には一定ではなく、したがって、突条部aの頂部間の距離、溝部bの底部間の距離なども一定ではない。
なお、「うねりcの周期」とは、図5に示すように、突条部aの頂点と、該突条部aに隣接する溝部bに隣接する突条部aの頂点との距離dをいう。
The wrinkle structure is formed when compressive stress is applied along the surface direction to the resin layer 12. It is presumed that the compressive stress is applied in multiple directions along the surface direction, which causes the protrusions a and grooves b to be formed irregularly.
The presence or absence of a wrinkle structure can be confirmed by observing the outermost surface of the laminate with a microscope such as a scanning electron microscope (SEM) at a magnification of, for example, about 1,000 to 100,000 times (see Figures 7 to 17). When a wrinkle structure is present, the protrusions a and grooves b appear to form undulations c. The undulations c can be observed in a square or rectangular observation image with a side of, for example, about 0.5 to 500 μm, preferably about 1 to 100 μm.
The protrusions a that form the wrinkle structure are irregular, and the undulations c appear at a period on the order of micrometers. Therefore, as shown in Figures 7 to 17, the undulations c formed by the protrusions a and grooves b appear as multiple peaks of the protrusions a and multiple bottoms of the grooves b, even when viewed in multiple directions (e.g., three directions) such as the vertical, horizontal, and diagonal directions in the observation image. The period of the undulations c is typically not constant, and therefore the distance between the peaks of the protrusions a and the distance between the bottoms of the grooves b are also not constant.
The "period of the undulations c" refers to the distance d between the apex of a protrusion a and the apex of a protrusion a adjacent to a groove b adjacent to the protrusion a, as shown in FIG.
また、リンクル構造は、互いにうねりの周期が異なる2以上のリンクル構造(以下、「高次リンクル構造」ともいう)を有していてもよい。
例えば、リンクル構造は、一次リンクル構造と、一次リンクル構造よりもうねりの周期が小さい二次リンクル構造を含んでもよい。
図6に、一次リンクル構造と二次リンクル構造を含む場合の概略図を示す。図6において、一次リンクル構造は複数のうねりcで構成され、二次リンクル構造は、当該複数のうねりcを構成する突条部a及び溝部bのそれぞれにおいて、うねりcよりも周期が小さい複数のうねりc’で構成される。
すなわち、リンクル構造は、一次リンクル構造と、一次リンクル構造を形成する比較的大きな突条部a及び溝部bそれぞれにおいて、より微細な突条部a’と溝部b’により形成される二次リンクル構造とを有するとよい。このように、一次リンクル構造に加えて二次リンクル構造を有すると、疑似フラクタル表面を形成することが可能である。
なお、一次及び二次リンクル構造を有するか否かは、異なる倍率で観察した2つの観察画像の両方にうねりが現れるか否かにより判断できる。例えば一方の観察画像の倍率(X)に対する他方の観察画像の倍率(Y)の比(Y/X)が、5以上(Y>Xとする)であっても、両方の観察画像において上記うねりが観察されると、一次及び二次リンクル構造があると判断できる。
The wrinkle structure may also have two or more wrinkle structures with different undulation periods (hereinafter also referred to as a "high-order wrinkle structure").
For example, the wrinkle structure may include a primary wrinkle structure and a secondary wrinkle structure having a smaller undulation period than the primary wrinkle structure.
Fig. 6 is a schematic diagram showing a case where a primary wrinkle structure and a secondary wrinkle structure are included. In Fig. 6, the primary wrinkle structure is composed of a plurality of undulations c, and the secondary wrinkle structure is composed of a plurality of undulations c' with a smaller period than the undulations c in each of the protrusions a and grooves b that make up the plurality of undulations c.
In other words, the wrinkle structure preferably has a primary wrinkle structure and a secondary wrinkle structure formed by finer ridges a' and grooves b' in the relatively large ridges a and grooves b that form the primary wrinkle structure. In this way, by having a secondary wrinkle structure in addition to the primary wrinkle structure, it is possible to form a pseudo-fractal surface.
Whether or not a primary and secondary wrinkle structure is present can be determined by whether undulations appear in both of two observation images taken at different magnifications. For example, even if the ratio (Y/X) of the magnification (X) of one observation image to the magnification (Y) of the other observation image is 5 or greater (Y>X), it can be determined that a primary and secondary wrinkle structure is present if the undulations are observed in both observation images.
積層体10の最表面10Aの凹凸が自発的に形成されたリンクル構造を有していることは、例えばSsk(スキューネス)の値に現れる。
Sskは、表面の凹凸の偏り度を示すパラメータである。この偏り度Sskは、二乗平均平方根高さSqの三乗によって無次元化した基準面において、Z(x,y)の三乗平均を表したもので、歪度(わいど)を意味し、平均面を中心とした山部と谷部の対称性を表す数値である。そのため、偏り度Ssk<0の場合は平均線に対して下側に偏っている、つまり凸の山部よりも凹の谷部が多く存在することを意味する。他方、Ssk>0の場合は平均線に対して上側に偏っている、つまり凹の谷部よりも凸の山部が多く存在することを意味する。そして偏り度Ssk=0の場合は、平均線に対して対称(正規分布)な状態を意味する。
The fact that the unevenness of the outermost surface 10A of the laminate 10 has a wrinkle structure formed spontaneously is reflected in, for example, the value of Ssk (skewness).
Ssk is a parameter indicating the degree of unevenness of the surface. This unevenness Ssk represents the cube mean of Z(x, y) on a reference plane that has been made dimensionless by the cube of the root-mean-square height Sq. It means skewness and is a numerical value that indicates the symmetry of the peaks and valleys around the average plane. Therefore, when the unevenness Ssk<0, it means that there is a downward bias with respect to the average line, that is, there are more concave valleys than convex peaks. On the other hand, when Ssk>0, it means that there is an upward bias with respect to the average line, that is, there are more convex peaks than concave valleys. And when the unevenness Ssk=0, it means that there is symmetry (normal distribution) with respect to the average line.
本発明の積層体10の最表面10Aが有するリンクル構造は、樹脂層12が座屈することで生じるしわ形状である。そのため、粒子により形成される凹凸形状に比べて、凸の山部と凹の谷部の対称性が高い。よって、本発明の積層体10が有するリンクル構造のSskは、粒子により形成される凹凸形状のSskよりも0に近い値となると考えられる。
このような観点から、積層体10の最表面10AのSskの絶対値は20以下が好ましく、15以下がより好ましく、10以下がさらに好ましい。中でも、8以下が好ましく、6以下がより好ましく、4以下がさらに好ましい。さらにその中でも、2以下が好ましく、1以下がより好ましく、0.8以下であることがよりさらに好ましい。さらには、0.5以下が好ましく、0.3以下がより好ましく、0.1以下がさらに好ましい。
The wrinkle structure of the outermost surface 10A of the laminate 10 of the present invention is a wrinkled shape caused by buckling of the resin layer 12. Therefore, compared to the uneven shape formed by particles, the wrinkle structure has a higher symmetry between the convex peaks and the concave valleys. Therefore, it is considered that the Ssk of the wrinkle structure of the laminate 10 of the present invention is closer to 0 than the Ssk of the uneven shape formed by particles.
From this viewpoint, the absolute value of Ssk of the outermost surface 10A of the laminate 10 is preferably 20 or less, more preferably 15 or less, and even more preferably 10 or less. Among these, 8 or less is preferable, 6 or less is more preferable, and 4 or less is even more preferable. Furthermore, among these, 2 or less is preferable, 1 or less is more preferable, and 0.8 or less is even more preferable. Furthermore, 0.5 or less is preferable, 0.3 or less is more preferable, and 0.1 or less is even more preferable.
なお、SskはISO25178に基づいたパラメータであり、例えば以下の方法で算出できる。
三次元非接触表面形状計測機((株)菱化システム製のVertScan2.0 R5200G)を使用し、装置CCDカメラ SONY HR-50 1/3インチ(対物レンズ10倍、波長フィルタ530nm white)で測定モード;Wave、測定面積:469.17μm×351.89μmでの測定を行い、付属の解析ソフト(VS-Viewer Version5.1.3)により撮影画面を多項式4次近似面補正にてうねり成分を除去し、次いで補間処理(高さデータの取得ができなかった画素に対し周囲の画素より算出した高さデータで補う処理)を行うことで算出できる。
It should be noted that Ssk is a parameter based on ISO25178 and can be calculated, for example, by the following method.
Using a three-dimensional non-contact surface shape measuring device (VertScan 2.0 R5200G manufactured by Ryoka Systems Co., Ltd.), measurements were performed using a SONY HR-50 1/3 inch CCD camera (10x objective lens, 530 nm white wavelength filter) in measurement mode; Wave, with a measurement area of 469.17 μm × 351.89 μm. The accompanying analysis software (VS-Viewer Version 5.1.3) was used to remove waviness components from the captured image using polynomial fourth-order approximation surface correction, and then interpolation processing (a process in which height data is compensated for by height data calculated from surrounding pixels for pixels from which height data could not be obtained) can be performed to calculate the height.
積層体の最表面10Aは、その比表面積(S/A)が1.001以上であることが好ましい。比表面積を1.001以上とすることで、リンクル構造により十分に表面積が大きくなったことを意味する。そのため、光学用途においては曇り性も発現しやすくなり、比表面積を調整することで積層体のヘイズ値を調整できる。
上記観点から、比表面積(S/A)は1.005以上がより好ましく、1.01以上がさらに好ましく、1.05以上がさらに好ましく、1.1以上がよりさらに好ましい。
また、比表面積(S/A)は、特に限定されないが、リンクル構造の突条が高くなりすぎて構造的強度が低下することを防止するために、2以下が好ましく、1.7以下がより好ましく、1.5以下がさらに好ましい。
なお、比表面積(S/A)は、最表面10Aにおいて、測定対象エリアの面積をA、測定対象エリアの表面積をSとすると、S/Aにより算出できる。より詳細には、後述する実施例に示す方法で求めることができる。
The outermost surface 10A of the laminate preferably has a specific surface area (S/A) of 1.001 or more. A specific surface area of 1.001 or more means that the wrinkle structure provides a sufficiently large surface area. Therefore, in optical applications, haze tends to occur, and adjusting the specific surface area allows the haze value of the laminate to be adjusted.
From the above viewpoint, the specific surface area (S/A) is more preferably 1.005 or more, even more preferably 1.01 or more, still more preferably 1.05 or more, and even more preferably 1.1 or more.
The specific surface area (S/A) is not particularly limited, but is preferably 2 or less, more preferably 1.7 or less, and even more preferably 1.5 or less, in order to prevent the protrusions of the wrinkle structure from becoming too high and reducing the structural strength.
The specific surface area (S/A) can be calculated by S/A, where A is the area of the measurement target area on the outermost surface 10A and S is the surface area of the measurement target area. More specifically, it can be determined by the method shown in the examples described later.
積層体の最表面10AのSa(算術平均粗さ)は、特に限定されないが、例えば20nm以上である。Saを20nm以上とすることで、リンクル構造により十分に凹凸が形成されたことを意味し、例えば光学材料に適用すれば曇り性の調整を行える。これら観点から、Sa(算術平均粗さ)は、好ましくは30nm以上、より好ましくは50nm以上、さらに好ましくは100nm以上である。
また、Sa(算術平均粗さ)は、特に限定されないが、リンクル構造の物理的強度を保つ観点から、好ましくは3000nm以下、より好ましくは2000nm以下、さらに好ましくは1500nm以下、よりさらに好ましくは1000nm以下、中でも好ましくは500nm以下である。
The Sa (arithmetic mean roughness) of the outermost surface 10A of the laminate is not particularly limited, but is, for example, 20 nm or more. Setting Sa to 20 nm or more means that sufficient unevenness is formed by the wrinkle structure, and when applied to optical materials, for example, haze can be adjusted. From these perspectives, Sa (arithmetic mean roughness) is preferably 30 nm or more, more preferably 50 nm or more, and even more preferably 100 nm or more.
Furthermore, Sa (arithmetic mean roughness) is not particularly limited, but from the viewpoint of maintaining the physical strength of the wrinkle structure, it is preferably 3000 nm or less, more preferably 2000 nm or less, even more preferably 1500 nm or less, still more preferably 1000 nm or less, and of these, preferably 500 nm or less.
積層体の最表面10AのSz(最大高さ)は、特に限定されないが、好ましくは1000nm以上、より好ましくは1500nm以上、さらに好ましくは2000nm以上である。Szがこれら下限値以上であると、十分な座屈が進み、突条の高いリンクル構造が形成されたことを意味する。したがって、例えば光学材料に適用すれば曇り性の調整を行える。
Sz(最大高さ)は、特に限定されないが、リンクル構造の物理的強度を保つ観点から、好ましくは20000nm以下、より好ましくは15000nm以下、さらに好ましくは10000nm以下である。
なお、Sa及びSzは、後述する実施例に示す方法で測定することができる。
The Sz (maximum height) of the outermost surface 10A of the laminate is not particularly limited, but is preferably 1000 nm or more, more preferably 1500 nm or more, and even more preferably 2000 nm or more. If Sz is equal to or greater than these lower limits, sufficient buckling has progressed, and a wrinkled structure with high protrusions has been formed. Therefore, when applied to optical materials, for example, the haze can be adjusted.
The Sz (maximum height) is not particularly limited, but from the viewpoint of maintaining the physical strength of the wrinkle structure, it is preferably 20,000 nm or less, more preferably 15,000 nm or less, and even more preferably 10,000 nm or less.
Sa and Sz can be measured by the method shown in the examples below.
<積層体の用途>
本発明の積層体は、食品包装用、日用品包装用、工業品、医薬品の包装用などに好適に使用できる。具体的には、フィルムなどの包装材料として使用できる。包装材料では、撥水性、撥油性を付与することで、内容物や汚れの付着防止のための構成部材として好適に使用できる。
また、積層体は、光学材料にも使用できる。光学材料では、リンクル構造の凹凸により曇り性を付与することで、光学材料のヘイズ、光透過性を制御することができ、窓ガラス用の遮光フィルムとして好適に使用できる。
<Applications of the laminate>
The laminate of the present invention can be suitably used for packaging food, daily necessities, industrial products, pharmaceuticals, etc. Specifically, it can be used as a packaging material such as a film. In packaging materials, by imparting water repellency and oil repellency, it can be suitably used as a component for preventing adhesion of contents and dirt.
The laminate can also be used as an optical material, where the haze and light transmittance of the optical material can be controlled by imparting cloudiness with the unevenness of the wrinkle structure, making the laminate suitable for use as a light-shielding film for windowpanes.
本発明の積層体は、本発明の効果を損なわない程度において、用途に応じて、当該積層体の最表面となる樹脂層又はカバー層の上にコート層を設けてもよい。例えば、付着防止用途においては、撥液効果を有するコート層を設けることによって、積層体の表面に付着防止性を付与できる。 The laminate of the present invention may have a coating layer on the resin layer or cover layer that forms the outermost surface of the laminate, depending on the application, to the extent that the effects of the present invention are not impaired. For example, in anti-adhesion applications, the surface of the laminate can be made anti-adhesion by providing a coating layer with liquid-repellent properties.
<語句の説明>
本発明においては、「フィルム」と称する場合でも「シート」を含むものとし、「シート」と称する場合でも「フィルム」を含むものとする。
<Explanation of terms>
In the present invention, the term "film" includes the term "sheet", and the term "sheet" includes the term "film".
以下、実施例により本発明を具体的に説明する。但し、本発明は、以下の実施例により何ら限定されるものではない。
本発明で用いた測定法及び評価方法は次のとおりである。
The present invention will be specifically described below with reference to examples, but the present invention is not limited to the following examples.
The measurement and evaluation methods used in the present invention are as follows.
(1)樹脂層の厚みの測定方法
樹脂層の表面をRuO4で染色し、エポキシ樹脂中に包埋した。その後、超薄切片法により作成した切片を再度RuO4染色し、樹脂層断面をTEM(株式会社日立ハイテクノロジーズ製「H-7650」、加速電圧100kV)を用いて測定した。
なお、厚みは、最大厚みと最小厚みの平均値を用いた。
(1) Method for measuring the thickness of the resin layer The surface of the resin layer was stained with RuO4 and embedded in epoxy resin. Then, a section prepared by ultrathin sectioning was stained again with RuO4 , and the cross section of the resin layer was measured using a TEM (Hitachi High-Technologies Corporation "H-7650", accelerating voltage 100 kV).
The thickness was determined as the average value of the maximum and minimum thicknesses.
(2)カバー層の厚みの測定方法
エポキシ樹脂包埋超薄切片法で試料を調製し、断面TEM装置(日本電子株式会社製「JEM-1200EXII」)により加速電圧120kVの条件で測定した。
(2) Method for Measuring the Thickness of the Cover Layer A sample was prepared by epoxy resin embedding ultrathin sectioning, and measured using a cross-sectional TEM (JEM-1200EXII, manufactured by JEOL Ltd.) at an acceleration voltage of 120 kV.
(3)Sa(算術平均粗さ)、Sz(最大高さ)及び比表面積(S/A)
三次元非接触表面形状計測機((株)菱化システムのVertScan2.0 R5200G)を用いて積層体における最表面のSa、Sz及び比表面積(S/A)を測定した。測定は10倍対物レンズで496.17μm×351.89μmの範囲で行った。
なお、比表面積(S/A)において、Aは測定対象エリアの面積、Sは測定対象エリアの表面積、S/Aは測定対象エリアの比表面積を表す。
(3) Sa (arithmetic mean roughness), Sz (maximum height), and specific surface area (S/A)
The Sa, Sz, and specific surface area (S/A) of the outermost surface of the laminate were measured using a three-dimensional non-contact surface profiler (VertScan 2.0 R5200G, manufactured by Ryoka Systems Co., Ltd.) in an area of 496.17 μm × 351.89 μm using a 10x objective lens.
In the specific surface area (S/A), A represents the area of the measurement target area, S represents the surface area of the measurement target area, and S/A represents the specific surface area of the measurement target area.
(4)偏り度の測定
ISO25178に基づき、明細書記載の方法で得られた積層体における最表面の偏り度Sskを測定した。
(4) Measurement of Degree of Bias Based on ISO 25178, the degree of bias Ssk of the outermost surface of the laminate obtained by the method described in the specification was measured.
(5)表面観察
基材の一方の面側における積層体の最表面を、走査型顕微鏡を用いて1万倍、5万倍で撮影して、12.7μm×9.5μmの観察画像及び2.5μm×1.9μmの観察画像を得た。
12.7μm×9.5μmの観察画像と2.5μm×1.9μmの観察画像の両方でリンクル構造の凹凸が見られた場合にA(1次リンクル及び2次リンクルあり)と評価し、いずれか一方の観察画像においてリンクル構造の凹凸が見られた場合にB(1次リンクルあり)と評価し、両方の観察画像においてリンクル構造の凹凸が見られなかった場合にC(リンクルなし)と評価した。
(5) Surface Observation The outermost surface of the laminate on one side of the substrate was photographed at 10,000 magnification and 50,000 magnification using a scanning microscope to obtain an observation image of 12.7 μm×9.5 μm and an observation image of 2.5 μm×1.9 μm.
If the wrinkle structure was visible in both the 12.7 μm × 9.5 μm observation image and the 2.5 μm × 1.9 μm observation image, the sample was evaluated as A (primary and secondary wrinkles present), if the wrinkle structure was visible in either of the observation images, the sample was evaluated as B (primary wrinkles present), and if the wrinkle structure was not visible in either of the observation images, the sample was evaluated as C (no wrinkles).
実施例1
(熱硬化性樹脂組成物(AC1)の調製)
バインダー樹脂としてのアクリルポリオール(株式会社日本触媒製、製品名「UV-G301」、固形分42.4%の酢酸エチル溶液)の固形分42.4質量部と、硬化剤としてのイソシアネート系化合物(三井化学株式会社製、製品名「タケネートD-165N」、ヘキサメチレンジイソシアネート系化合物、固形分100%)18.46質量部に対して、溶剤としてメチルエチルケトン:酢酸プロピル:酢酸ブチル:プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート=5:2:2:1の比率で混合した溶剤を固形分濃度15質量%になるように添加して混合し、熱硬化性樹脂組成物(AC1)の希釈液を調製した。熱硬化性樹脂組成物(AC1)のR((硬化剤のイソシアネート基の数)/(バインダー樹脂の水酸基の数))は1.5であった。
Example 1
(Preparation of Thermosetting Resin Composition (AC1))
A solid content of 42.4 parts by mass of acrylic polyol as a binder resin (manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd., product name "UV-G301", 42.4% solids ethyl acetate solution), and an isocyanate compound as a curing agent (manufactured by Mitsui Chemicals, Inc., product name "Takenate D-165N", hexamethylene diisocyanate compound, solids content 100%) were added to 18.46 parts by mass of a solvent containing methyl ethyl ketone: propyl acetate: butyl acetate: propylene glycol monomethyl ether acetate = 5: 2: 2: 1 mixed in a ratio of 1:1 to give a solids concentration of 15% by mass, and a diluted solution of the thermosetting resin composition (AC1) was prepared. The R ((number of isocyanate groups in the curing agent) / (number of hydroxyl groups in the binder resin)) of the thermosetting resin composition (AC1) was 1.5.
基材としてのPETフィルム(三菱ケミカル株式会社製、製品名「T100-75S」、厚み75μm、幅520mm、長さ450m)がコアに捲回された基材捲回体を、搬送速度5m/minで搬送し、PETフィルムの一方の面上に、熱硬化性樹脂組成物(AC1)の希釈液を2ロールのリバースコーティング法により塗布した後、設定温度80℃の乾燥炉と、設定温度100℃の乾燥炉で計72秒加熱することで、樹脂層前駆体を形成し、樹脂層前駆体が外側になるようにして巻き取り張力70Nでコアに巻き取り、樹脂層前駆体付き基材からなる第一の捲回体を得た。その後、室温(23℃)で22時間放置して、以下に示すスパッタ処理を開始した。 A substrate wound body, consisting of a PET film (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, product name "T100-75S," 75 μm thick, 520 mm wide, and 450 m long) wound around a core, was transported at a transport speed of 5 m/min. A diluted solution of the thermosetting resin composition (AC1) was applied to one side of the PET film using a two-roll reverse coating method. The PET film was then heated for a total of 72 seconds in a drying oven set at 80°C and another set at 100°C to form a resin layer precursor. The film was then wound around the core with a winding tension of 70 N, with the resin layer precursor facing outward, to obtain a first wound body consisting of a substrate with a resin layer precursor. This was then left at room temperature (23°C) for 22 hours, after which the sputtering process described below was initiated.
(カバー層の形成)
スパッタロールコータ装置(株式会社神戸製鋼所製、W35シリーズ)を使用して、上記第一の捲回体を巻き出し、搬送速度0.3m/minで搬送して、ロールトゥロール方式でスパッタリングを行った後、得られた積層体を、カバー層が外側になるようにして巻き取り張力60Nでコアに巻き取り、基材/樹脂層/カバー層の積層構造を有する第二の捲回体を得た。
なお、スパッタリングを行う際に基材と接する成膜ローラーの温度(MR温度)は40℃とし、ターゲット材料としてケイ素(多結晶シリコン)を用い、デュアルマグネトロンスパッタ方式で、アルゴン350sccmと酸素40sccmを導入して、0.48Paの減圧下、電力5kWの条件下で反応性スパッタリングを行い、半硬化の樹脂層前駆体上に厚み100nmの無機物含有層(酸化ケイ素層)を形成した。
(Formation of cover layer)
Using a sputter roll coater (W35 series, manufactured by Kobe Steel, Ltd.), the first wound body was unwound and transported at a transport speed of 0.3 m/min, and sputtering was performed by a roll-to-roll method.The resulting laminate was then wound around a core with a winding tension of 60 N, with the cover layer facing outward, to obtain a second wound body having a laminate structure of substrate/resin layer/cover layer.
The temperature of the deposition roller in contact with the substrate during sputtering (MR temperature) was 40°C, silicon (polycrystalline silicon) was used as the target material, and reactive sputtering was performed using a dual magnetron sputtering method, introducing 350 sccm of argon and 40 sccm of oxygen, under conditions of a reduced pressure of 0.48 Pa and a power of 5 kW, to form an inorganic-containing layer (silicon oxide layer) with a thickness of 100 nm on the semi-cured resin layer precursor.
実施例2
スパッタロールコータ装置における搬送速度を1m/minに変更した以外は、実施例1と同様に実施した。
Example 2
The same procedure as in Example 1 was carried out except that the conveying speed in the sputter roll coater was changed to 1 m/min.
実施例3
リバースコーティング法における2本のロール間のギャップと回転数比の調整により、樹脂層の厚みを表1に記載の通りに変更した以外は、実施例2と同様に実施した。
Example 3
The same procedure as in Example 2 was carried out, except that the thickness of the resin layer was changed as shown in Table 1 by adjusting the gap between the two rolls and the rotation speed ratio in the reverse coating method.
実施例4
スパッタロールコータ装置における成膜ローラーの温度(MR温度)を60℃に変更した以外は、実施例1と同様に実施した。
Example 4
The same procedure as in Example 1 was carried out except that the temperature of the film-forming roller (MR temperature) in the sputter roll coater was changed to 60°C.
実施例5
スパッタロールコータ装置における成膜ローラーの温度(MR温度)を80℃に変更した以外は、実施例1と同様に実施した。
Example 5
The same procedure as in Example 1 was carried out except that the temperature of the film-forming roller (MR temperature) in the sputter roll coater was changed to 80°C.
実施例6
スパッタロールコータ装置における導入ガスの流量をアルゴン150sccm、酸素38sccmとして成膜圧力を0.24Paに変更した以外は、実施例1と同様に実施した。
Example 6
The same procedure as in Example 1 was carried out except that the flow rates of the gases introduced into the sputter roll coater were changed to 150 sccm of argon and 38 sccm of oxygen, and the film formation pressure was changed to 0.24 Pa.
実施例7
スパッタリングにおける導入ガスの流量をアルゴン350sccm、酸素0sccmとしてケイ素層の成膜に変更した以外は、実施例1と同様に実施した。
Example 7
The same procedure as in Example 1 was carried out except that the flow rates of the gases introduced during sputtering were changed to argon 350 sccm and oxygen 0 sccm to form a silicon layer.
実施例8
スパッタロールコータ装置で第一の捲回体を巻き出し、搬送速度0.3m/minで搬送して、イオンビーム照射機構(ALS:Anode Layer Source)によってALS電圧:2000V、アルゴン流量:27sccm、処理中の圧力:0.05Paの条件下でアルゴンイオンを照射した後、得られた積層体をコアに巻き取り、基材/樹脂層の積層構造を有する第二の捲回体を得た。
Example 8
The first wound body was unwound using a sputter roll coater, transported at a transport speed of 0.3 m/min, and irradiated with argon ions using an ion beam irradiation mechanism (ALS: Anode Layer Source) under conditions of ALS voltage: 2000 V, argon flow rate: 27 sccm, and pressure during treatment: 0.05 Pa. The resulting laminate was then wound around a core, and a second wound body having a laminate structure of substrate/resin layer was obtained.
実施例9
スパッタロールコータ装置において、第一の捲回体を巻き出した後、スパッタリングの前にイオンビーム照射機構(ALS:Anode Layer Source)によってALS電圧:2000V、アルゴン流量:27sccm、処理中の圧力:0.05Paの条件下でアルゴンイオンを照射した以外は、実施例1と同様に実施した。
Example 9
In the sputter roll coater, after the first wound body was unwound, argon ions were irradiated using an ion beam irradiation mechanism (ALS: Anode Layer Source) under the following conditions: ALS voltage: 2000 V, argon flow rate: 27 sccm, and pressure during treatment: 0.05 Pa. The same procedure as in Example 1 was carried out.
比較例1
基材として用いたPETフィルム(三菱ケミカル株式会社製、製品名「T100-75S」)単体を比較例1とした。
Comparative Example 1
The substrate was a PET film (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, product name "T100-75S") alone, which was used as Comparative Example 1.
実施例1~9の積層体の、走査型顕微鏡による観察画像を図7~17に示す。
実施例1~9では、半硬化した樹脂層前駆体にロールトゥロール方式でドライプロセスによる表面処理を施すことで、積層体の最表面にリンクル構造を含む凹凸を形成できた。
7 to 17 show images of the laminates of Examples 1 to 9 observed with a scanning electron microscope.
In Examples 1 to 9, by subjecting the semi-cured resin layer precursor to surface treatment by a dry process using a roll-to-roll method, it was possible to form irregularities including a wrinkle structure on the outermost surface of the laminate.
実施例1と実施例2を比較すると、ドライプロセスにおける搬送速度が速いほど、より細かく、算術平均粗さSaの小さい凹凸が形成されることが確認できた。
これは、減圧したドライ環境でエネルギーを与えると、樹脂層前駆体の表層で硬化収縮による微細なシワの形成が短時間で起こり、更に処理時間を長くすると、樹脂層前駆体の下層部まで昇温されて流動性が高まり、積層体表面の凹凸が大きく成長するためであると考えられる。
Comparing Example 1 and Example 2, it was confirmed that the faster the conveying speed in the dry process, the finer the unevenness with a smaller arithmetic mean roughness Sa that was formed.
This is thought to be because when energy is applied in a reduced-pressure, dry environment, fine wrinkles form in the surface layer of the resin layer precursor due to cure shrinkage in a short period of time, and if the treatment time is further extended, the temperature rises to the lower layer of the resin layer precursor, increasing its fluidity and causing the unevenness on the surface of the laminate to grow significantly.
実施例1と、実施例4及び5とを比較すると、成膜ローラーの温度(MR温度)を高くするほど、微細な高次リンクル構造が形成されることが確認できた。
これは、成膜ローラーの温度(MR温度)が高くなると、樹脂層前駆体が流動しやすくなり、樹脂層前駆体の硬化収縮による座屈で大きなうねり(一次リンクル構造)が生成した後、更に、カバー層成膜に伴う膜応力での座屈も起きやすくなり、表層に小さなうねり(二次リンクル構造)が生成するからであると考えられる。
Comparing Example 1 with Examples 4 and 5, it was confirmed that the higher the temperature of the film-forming roller (MR temperature), the more fine and highly wrinkled structures were formed.
This is thought to be because, as the temperature of the deposition roller (MR temperature) increases, the resin layer precursor becomes more fluid, and large undulations (primary wrinkle structure) are generated by buckling due to the cure shrinkage of the resin layer precursor.Furthermore, buckling due to the film stress associated with the deposition of the cover layer also becomes more likely to occur, generating small undulations (secondary wrinkle structure) on the surface layer.
実施例1と実施例6を比較すると、ドライプロセスにおける成膜圧力が低いほど、凹凸がはっきり形成されることが確認できた。
これは、成膜圧力が低いほど樹脂層前駆体にエネルギーが伝わりやすくなり、大きな硬化収縮力が発生するためであると考えられる。
Comparing Example 1 and Example 6, it was confirmed that the lower the film formation pressure in the dry process, the more clearly the unevenness formed.
This is thought to be because the lower the film-forming pressure, the easier it is for energy to be transmitted to the resin layer precursor, resulting in a large curing shrinkage force.
また、実施例7より、ドライプロセスの成膜種を変更することで、凹凸構造が変化することが確認できた。 Furthermore, Example 7 confirmed that the uneven structure can be changed by changing the film formation species used in the dry process.
実施例8では、成膜を伴わないドライプロセスによる表面処理であっても、凹凸が形成されることが確認できた。
そして、実施例1と実施例8を比較すると、イオンビーム照射処理を行うことによって凹凸の表面が滑らかになることが確認できた。
これは、イオンビーム照射が成膜を伴わない処理のため、膜応力などが発生せず、樹脂層残躯体が滑らかさを保ったまま流動変形するためであると考えられる。
In Example 8, it was confirmed that unevenness was formed even when the surface treatment was performed by a dry process that did not involve film formation.
Furthermore, when Example 1 and Example 8 are compared, it was confirmed that the uneven surface was smoothed by carrying out the ion beam irradiation treatment.
This is thought to be because ion beam irradiation is a process that does not involve film formation, so no film stress is generated and the remaining resin layer body flows and deforms while maintaining its smoothness.
本発明では、特許文献1に開示された技術のように、凹凸形成に粒子を使っていないので粒子脱落の懸念はなく、より広い用途へ活用可能となる。 Unlike the technology disclosed in Patent Document 1, this invention does not use particles to form the unevenness, so there is no concern about particles falling off, making it applicable to a wider range of applications.
100a 第一装置
100b 第二装置
101 塗布手段
102 第一巻き取り手段
103 乾燥手段
104 第一巻き出し手段
105 第二巻き出し手段
106a、106b 表面処理手段
107 第二巻き取り手段
108 成膜ローラー
109a~109e ガイドローラ―
α 樹脂層前駆体付き基材
10 積層体
10A 積層体の最表面
11 基材
11A 基材の一方の面
12 樹脂層
13 カバー層
100a First device 100b Second device 101 Coating means 102 First winding means 103 Drying means 104 First unwinding means 105 Second unwinding means 106a, 106b Surface treatment means 107 Second winding means 108 Film-forming roller 109a to 109e Guide rollers
α Substrate with resin layer precursor 10 Laminate 10A Outermost surface of laminate 11 Substrate 11A One surface of substrate 12 Resin layer 13 Cover layer
Claims (13)
半硬化又は未硬化の前記樹脂層前駆体付き基材に対してドライプロセスによる表面処理を行い、最表面に凹凸を有する積層体を得る、表面処理工程(B)と、
前記積層体をロール状に巻き取る、巻き取り工程(C)と、を少なくとも有し、
前記樹脂層前駆体形成工程(A)の後に、
前記樹脂層前駆体付き基材をロール状に巻き取る、巻き取り工程(X)と、
樹脂層前駆体付き基材をロールから巻き出す、巻き出し工程(Y)と、を行い、
その後表面処理工程(B)を行う、積層体の製造方法。 a resin layer precursor-forming step (A) of applying a curable resin composition to at least one surface of a substrate to obtain a substrate with a resin layer precursor;
a surface treatment step (B) of performing a surface treatment on the semi-cured or uncured substrate with the resin layer precursor by a dry process to obtain a laminate having irregularities on the outermost surface;
and a winding step (C) of winding the laminate into a roll,
After the resin layer precursor forming step (A),
a winding step (X) of winding the substrate with the resin layer precursor into a roll;
an unwinding step (Y) of unwinding the substrate with the resin layer precursor from the roll;
The method for producing a laminate further comprises the step (B) of performing a surface treatment.
半硬化又は未硬化の前記樹脂層前駆体付き基材に対してドライプロセスによる表面処理を行い、最表面に凹凸を有する積層体を得る、表面処理工程(B)と、
前記積層体をロール状に巻き取る、巻き取り工程(C)と、を少なくとも有し、
前記積層体の最表面の凹凸が、リンクル構造を含み、
前記リンクル構造が、一次リンクル構造と、前記一次リンクル構造よりもうねりの周期が小さい二次リンクル構造とを含む、積層体の製造方法。 a resin layer precursor-forming step (A) of applying a curable resin composition to at least one surface of a substrate to obtain a substrate with a resin layer precursor;
a surface treatment step (B) of performing a surface treatment on the semi-cured or uncured substrate with the resin layer precursor by a dry process to obtain a laminate having irregularities on the outermost surface;
and a winding step (C) of winding the laminate into a roll,
the unevenness on the outermost surface of the laminate includes a wrinkle structure,
A method for manufacturing a laminate, wherein the wrinkle structure includes a primary wrinkle structure and a secondary wrinkle structure having a smaller undulation period than the primary wrinkle structure.
樹脂層前駆体を半硬化させる、半硬化工程(P)を行い、
その後表面処理工程(B)を行う、請求項1~4のいずれか1項に記載の積層体の製造方法。 After the resin layer precursor forming step (A),
A semi-curing step (P) is performed to semi-cure the resin layer precursor;
The method for producing a laminate according to any one of claims 1 to 4 , further comprising the step (B) of performing a surface treatment thereafter.
前記熱硬化性樹脂組成物中の(イソシアネート基の数)/(水酸基の数)が10以下である、請求項1~7のいずれか1項に記載の積層体の製造方法。 the curable resin composition is a thermosetting resin composition,
The method for producing a laminate according to any one of claims 1 to 7 , wherein the ratio (number of isocyanate groups)/(number of hydroxyl groups) in the thermosetting resin composition is 10 or less.
The method for producing a laminate according to any one of claims 1 to 12 , wherein a thickness (tb) of a resin layer formed by curing the applied curable resin composition is 0.1 µm or more and 15 µm or less.
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|---|---|---|---|---|
| JP2016029478A (en) | 2014-07-24 | 2016-03-03 | 協立化学産業株式会社 | Composition for rugged structure formation |
| JP2019151739A (en) | 2018-03-02 | 2019-09-12 | 岩崎電気株式会社 | Resin curing method, and resin curing device |
| JP2020116942A (en) | 2019-01-23 | 2020-08-06 | 東レ株式会社 | Laminate |
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