JP5802164B2 - Light irradiation apparatus, hard coat film manufacturing apparatus, and laminated film manufacturing method - Google Patents
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Description
本発明は、樹脂フィルムの上に形成された光硬化型樹脂塗膜に光を照射して該光硬化型樹脂塗膜を硬化させる光照射装置およびその光照射装置を用いた積層フィルムの製造方法に関する。 The present invention relates to a light irradiation apparatus for irradiating light on a photocurable resin coating film formed on a resin film to cure the photocurable resin coating film, and a method for producing a laminated film using the light irradiation apparatus About.
液晶ディスプレイやプラズマディスプレイ等の各種デイスプレイの表面には、ディスプレイ表面の傷付きを防止する目的で、光硬化型樹脂層が積層されたフィルム（以下、積層フィルムと称することがある）が設けられているものがある。この積層フィルムは、トリアセチルセルロースやポリエチレンテレフタレート等の樹脂フィルムに、電離放射線硬化型樹脂等の光硬化型樹脂が積層されて構成されている。なお、この積層フィルムには、傷付防止以外の機能が付与されたものもあり、例えば、光硬化型樹脂にフィラーを含有させることで表面に凹凸を形成し、外光（蛍光灯の光や太陽光等）の映り込みを抑える防眩性を付与したものもある。また、高屈折微粒子を含有した光硬化型樹脂層に低屈折率層を積層して、低屈折率層の表面で反射する表面反射光と、光硬化型樹脂層と低屈折率層の界面で反射する界面反射光の位相を逆転させ打ち消し合うことで反射光を軽減する反射防止機能を有する反射防止フィルムもある。 On the surface of various displays such as liquid crystal displays and plasma displays, a film (hereinafter sometimes referred to as a laminated film) on which a photocurable resin layer is laminated is provided for the purpose of preventing scratches on the display surface. There is something. This laminated film is configured by laminating a photocurable resin such as an ionizing radiation curable resin on a resin film such as triacetylcellulose or polyethylene terephthalate. In addition, some of these laminated films are provided with functions other than the prevention of scratches. For example, by adding a filler to a photocurable resin, irregularities are formed on the surface, and external light (light from a fluorescent lamp or Some of them have an antiglare property that suppresses reflection of sunlight. In addition, a low refractive index layer is laminated on a photocurable resin layer containing high refractive fine particles, and the surface reflected light reflected on the surface of the low refractive index layer is reflected at the interface between the photocurable resin layer and the low refractive index layer. There is also an antireflection film having an antireflection function that reduces the reflected light by reversing and canceling the phase of the reflected interface light.
この積層フィルムは、一般的に、樹脂フィルムの上に光硬化型樹脂塗膜を形成した後に、光照射装置によって紫外線等の光を光硬化型樹脂塗膜に照射して光硬化型樹脂塗膜を硬化させることで製造されている。この光硬化型樹脂塗膜を硬化させる際に、光硬化型樹脂塗膜の近傍に高濃度の酸素があると、紫外線などの光がその酸素を活性化することに消費されてしまい、その光を光硬化型樹脂塗膜を硬化させることに効率的に活用することが出来ないという問題がある。 This laminated film is generally formed by forming a photocurable resin coating film on a resin film and then irradiating the photocurable resin coating film with light such as ultraviolet rays by a light irradiation device. It is manufactured by curing. When curing this photocurable resin coating, if there is a high concentration of oxygen in the vicinity of the photocurable resin coating, light such as ultraviolet rays is consumed to activate the oxygen, and the light There is a problem that it cannot be efficiently used to cure the photocurable resin coating film.
この問題を解決するために、樹脂フィルムの上に形成された光硬化型樹脂塗膜の近傍に不活性ガスを供給して酸素濃度を下げることが提案されている（例えば、特許文献１〜２参照）。特許文献１および２に記載された光照射装置では、光硬化型樹脂塗膜の光照射範囲を覆うハウジングが設けられている。このハウジング内には、光硬化型樹脂塗膜に光を照射する光源が配置されている。また、このハウジング内には、そのハウジング内を、光源が配置された側（以下、光源室と称することがある）と、光硬化型樹脂塗膜の、光源から光が照射される光照射範囲が存在する側（以下、照射室と称することがある）とに仕切きる、石英ガラスなどの透光性を有する材料で構成された仕切板が設けられている。この光照射装置では、照射室内部に不活性ガスを吐出することで光硬化型樹脂塗膜の近傍の酸素濃度を低下させている。また、光源の発熱や光源からの光によって光源室が高温になりやすいので、光源室には空気の出入り口が設けられている。 In order to solve this problem, it has been proposed to reduce the oxygen concentration by supplying an inert gas in the vicinity of the photocurable resin coating film formed on the resin film (for example, Patent Documents 1 and 2). reference). In the light irradiation apparatus described in Patent Documents 1 and 2, a housing that covers the light irradiation range of the photocurable resin coating film is provided. A light source for irradiating light to the photocurable resin coating film is disposed in the housing. In the housing, a light irradiation range in which light is irradiated from the light source on the side where the light source is disposed (hereinafter sometimes referred to as a light source chamber) and the photocurable resin coating is contained in the housing. There is provided a partition plate made of a light-transmitting material such as quartz glass, which is partitioned to the side where the light is present (hereinafter sometimes referred to as an irradiation chamber). In this light irradiation apparatus, the oxygen concentration in the vicinity of the photocurable resin coating film is reduced by discharging an inert gas into the irradiation chamber. Further, since the light source chamber is likely to become hot due to the heat generated by the light source and the light from the light source, the light source chamber is provided with an air entrance / exit.
しかしながら、特許文献１および２に記載された光照射装置では、光源室内の空気が、仕切板の取付部分に設けられたシール材などの隙間から照射室内に流れ込んでしまうことがある。光源室内の空気には酸素が含まれているため、この空気が照射室内に流れ込むと、照射室内の酸素濃度が高くなってしまう。光源室内の空気が照射室内に流れ込んでしまう状況で、照射室内の酸素濃度が低下した状態を維持するためには、照射室内部に大量の不活性ガスを吐出し続ける必要が生じてしまう。しかし、それでは不活性ガスの使用量が多くなってしまい、光硬化型樹脂塗膜を硬化させるためのコストが高くなってしまうという問題がある。 However, in the light irradiation devices described in Patent Documents 1 and 2, the air in the light source chamber may flow into the irradiation chamber through a gap such as a seal material provided at the attachment portion of the partition plate. Since the air in the light source chamber contains oxygen, when this air flows into the irradiation chamber, the oxygen concentration in the irradiation chamber increases. In a situation where the air in the light source room flows into the irradiation chamber, it is necessary to continue to discharge a large amount of inert gas into the irradiation chamber in order to maintain a state in which the oxygen concentration in the irradiation chamber is reduced. However, there is a problem that the amount of the inert gas used increases, and the cost for curing the photocurable resin coating film increases.
本発明は上記事情に鑑み、安価に光硬化型樹脂塗膜を硬化させることができる、光照射装置、ハードコートフィルム製造装置、および積層フィルムの製造方法を提供することを目的とする。 An object of this invention is to provide the manufacturing method of the light irradiation apparatus , the hard-coat film manufacturing apparatus, and laminated film which can harden a photocurable resin coating film inexpensively in view of the said situation.
上記目的を解決する本発明の光照射装置は、樹脂フィルムの上に形成された光硬化型樹脂塗膜に光を照射して該光硬化型樹脂塗膜を硬化させる光照射装置であって、
前記光硬化型樹脂塗膜に光を照射する光源が内部に配置され、該光硬化型樹脂塗膜の、該光源から光が照射される光照射範囲を覆うハウジングと、
前記ハウジング内に設けられた透光性のものであって、前記光源と前記光照射範囲との間を仕切る仕切板と、
前記ハウジング内における、前記仕切板よりも前記光照射範囲側に不活性ガスを吐出する吐出手段と、
前記ハウジング内における、前記仕切板よりも前記光源側の空気を、該ハウジング外に排出する排出手段とを備え、
前記ハウジングは、前記仕切板よりも前記光源側にこのハウジング外から空気が供給されるものであって、
前記排出手段は、前記ハウジングに供給される空気の量よりも多くの量の空気を排出し、前記ハウジング内における、前記仕切板よりも前記光源側の気圧を、該仕切板よりも前記光照射範囲側の気圧未満に低下させるものであり、
前記ハウジングは、前記樹脂フィルムの、前記光硬化型樹脂塗膜が形成された形成面側から前記光照射範囲を覆うものであり、
前記樹脂フィルムの、前記形成面とは反対側の裏面側から、該樹脂フィルムを介して前記光照射範囲に対向して配置された裏側部材を備え、
前記ハウジングが、前記裏側部材と一体に形成された箱状のものであることを特徴とする。
The light irradiation device of the present invention that solves the above object is a light irradiation device that irradiates light to a photocurable resin coating film formed on a resin film and cures the photocurable resin coating film,
A light source that irradiates light to the photocurable resin coating is disposed inside, and a housing that covers a light irradiation range of the photocurable resin coating that is irradiated with light from the light source,
A translucent one provided in the housing, the partition plate separating the light source and the light irradiation range;
A discharge means for discharging an inert gas to the light irradiation range side of the partition plate in the housing;
A discharge means for discharging the air closer to the light source than the partition plate in the housing to the outside of the housing;
The housing is one in which air is supplied from the outside of the housing to the light source side than the partition plate,
The discharge means discharges a larger amount of air than the amount of air supplied to the housing, and the pressure on the light source side relative to the partition plate in the housing is irradiated with the light from the partition plate. der which is reduced to less than the range side of the pressure is,
The housing covers the light irradiation range from the formation surface side of the resin film on which the photocurable resin coating film is formed.
From the back side of the resin film opposite to the forming surface, the back side member disposed to face the light irradiation range through the resin film,
The housing is in a box shape formed integrally with the back side member .
本発明の光照射装置によれば、ハウジング内における仕切板よりも光源側の気圧を仕切板よりも光照射範囲側の気圧未満にしているので、仕切板よりも光源側の空気が仕切板よりも光照射範囲側に流れ込むことがなくなり、光照射範囲側の酸素濃度が高くなってしまうことを抑制できる。これにより、光照射範囲側に大量の不活性ガスを吐出しなくても光照射範囲側の酸素濃度が高くなることを防止でき、安価に光硬化型樹脂塗膜を硬化させることができる。さらに、仕切板よりも光照射範囲側に吐出された不活性ガスが樹脂フィルムの裏面側から拡散してしまい、不活性ガスの濃度が低下してしまうことを裏側部材によって抑制できる。これにより、大量の不活性ガスを吐出しなくても光照射範囲側の酸素濃度が高くなることを防止でき、安価に光硬化型樹脂塗膜を硬化させることができる。 According to the light irradiation device of the present invention, the air pressure on the light source side with respect to the partition plate in the housing is set to be lower than the pressure on the light irradiation range side with respect to the partition plate. Moreover, it does not flow into the light irradiation range side, and it can be suppressed that the oxygen concentration on the light irradiation range side becomes high. Thereby, even if a large amount of inert gas is not discharged to the light irradiation range side, it can prevent that the oxygen concentration by the side of a light irradiation range becomes high, and can cure a photocurable resin coating film at low cost. Furthermore, it can suppress by the back side member that the inert gas discharged to the light irradiation range side rather than the partition plate diffuses from the back surface side of a resin film, and the density | concentration of an inert gas falls. Thereby, even if it does not discharge a lot of inert gas, it can prevent that the oxygen concentration by the side of a light irradiation range becomes high, and can cure a photocurable resin coating film at low cost.
なお、前記光硬化型樹脂塗膜は、電離放射線硬化型樹脂塗膜であってもよい。 The photocurable resin coating film may be an ionizing radiation curable resin coating film.
また、前記光源は、前記光硬化型樹脂膜を構成する光硬化型樹脂の種類に応じて適宜選択すればよく、例えば紫外線、可視光線、赤外線が照射される光源であってもよい。 The light source may be appropriately selected according to the type of the photocurable resin constituting the photocurable resin film. For example, the light source may be irradiated with ultraviolet rays, visible rays, or infrared rays.
さらに、樹脂フィルムは、光硬化型樹脂塗膜との間に、易接着層、帯電防止層、近赤外線吸収層、電磁波吸収層等の１又は複数の層が設けられたものであってもよい。 Furthermore, the resin film may be provided with one or more layers such as an easy-adhesion layer, an antistatic layer, a near-infrared absorbing layer, and an electromagnetic wave absorbing layer between the photocurable resin coating film. .
また、本発明の光照射装置において、前記光源は、搬送されてくる前記樹脂フィルムの上に形成された光硬化型樹脂塗膜に光を照射するものであり、
前記ハウジングよりも前記樹脂フィルムの搬送方向上流側で該ハウジングに隣接して設けられ、該樹脂フィルムの搬送に伴って該樹脂フィルムの搬送方向に向かって流れる同伴風の流れを乱す乱流手段を備えることが好ましい。
Moreover, in the light irradiation apparatus of the present invention, the light source irradiates light to a photocurable resin coating film formed on the resin film being conveyed,
Turbulence means provided adjacent to the housing on the upstream side in the transport direction of the resin film from the housing and disturbing the flow of the accompanying air flowing in the transport direction of the resin film as the resin film is transported It is preferable to provide.
乱流手段を設けているので、ハウジング内における、仕切板よりも光照射範囲側に、ハウジング外の空気が同伴風によって流入してしまうことを抑制できる。 Since the turbulent flow means is provided, the air outside the housing can be prevented from flowing into the light irradiation range side of the partition plate in the housing due to the accompanying air.
前記乱流手段は、前記樹脂フィルムの搬送方向に延在したものであってもよい。 The turbulent means may extend in the transport direction of the resin film.
また、前記乱流手段は、前記光硬化型樹脂塗膜に対向して配置され、前記樹脂フィルムの搬送方向に間隔をあけて該光硬化型樹脂塗膜に向かって突出した複数の突起を有するものであってもよい。 The turbulent flow means has a plurality of protrusions that are arranged to face the photocurable resin coating film and project toward the photocurable resin coating film at intervals in the transport direction of the resin film. It may be a thing.
また、本発明の光照射装置において、前記ハウジング内における、前記仕切板よりも前記光照射範囲側の酸素濃度および窒素濃度のうち少なくとも一方の濃度を検出する検出手段を設けることが好ましい。 Moreover, in the light irradiation apparatus of this invention, it is preferable to provide the detection means which detects at least one density | concentration in the said housing in the said light irradiation range side oxygen concentration and nitrogen concentration rather than the said partition plate.
酸素濃度および窒素濃度のうち少なくとも一方の濃度を検出することで、不活性ガスの供給が必要か否かを正確に判断することがでる。 By detecting at least one of the oxygen concentration and the nitrogen concentration, it is possible to accurately determine whether or not the supply of the inert gas is necessary.
また、本発明の光照射装置において、前記吐出手段は、前記樹脂フィルムの幅方向に複数設けられ、該樹脂フィルムの幅方向に対して不活性ガスを略均一に供給するものであることがより好ましい。 Further, in the light irradiation apparatus of the present invention, a plurality of the discharge means are provided in the width direction of the resin film, and the inert gas is supplied substantially uniformly in the width direction of the resin film. preferable.
こうすることで、樹脂フィルムの上に形成された光硬化側樹脂塗膜を、樹脂フィルムの幅方向で均一な硬度に硬化させることができる。 By carrying out like this, the photocuring side resin coating film formed on the resin film can be hardened to uniform hardness in the width direction of the resin film.
上記目的を解決する本発明のハードコートフィルム製造装置は、
前述の光照射装置と、
前記光照射装置よりも前記樹脂フィルムの搬送方向下流側に配置され、該樹脂フィルムの上に形成された光硬化型樹脂塗膜に光を照射する光源を有する下流側光照射装置とを備えたことを特徴とする。
上記目的を解決する本発明の積層フィルムの製造方法は、
前記樹脂フィルムの上に少なくとも光硬化型樹脂層が積層された積層フィルムの製造方法であって、
樹脂フィルムの上に形成された光硬化型樹脂塗膜に、前述の光照射装置を用いて光を照射し、該光硬化型樹脂塗膜を硬化させることを特徴とする。
The hard coat film manufacturing apparatus of the present invention that solves the above-mentioned object is
The aforementioned light irradiation device;
A downstream light irradiation device having a light source that is disposed on the downstream side in the transport direction of the resin film relative to the light irradiation device and that irradiates light to a photocurable resin coating film formed on the resin film. It is characterized by that.
The manufacturing method of the laminated film of the present invention that solves the above-mentioned object is
A method for producing a laminated film in which at least a photocurable resin layer is laminated on the resin film,
The photocurable resin coating film formed on the resin film is irradiated with light using the above-described light irradiation device, and the photocurable resin coating film is cured.
本発明の積層フィルムの製造方法によれば、光硬化型樹脂層が積層された積層フィルムを安価に得ることができる。 According to the method for producing a laminated film of the present invention, a laminated film on which a photocurable resin layer is laminated can be obtained at low cost.
本発明の光照射装置によれば、安価に光硬化型樹脂塗膜を硬化させることができる。また、本発明のハードコートフィルム製造装置によれば、安価に光硬化型樹脂塗膜を硬化させることができる。さらに、その光照射装置を用いて、光硬化型樹脂層が積層された積層フィルムを安価に得ることができる。 According to the light irradiation apparatus of the present invention, the photocurable resin coating film can be cured at low cost. Moreover, according to the hard coat film manufacturing apparatus of this invention, a photocurable resin coating film can be hardened at low cost. Furthermore, the laminated | multilayer film by which the photocurable resin layer was laminated | stacked can be obtained cheaply using the light irradiation apparatus.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。本発明の一実施形態である光照射装置は、樹脂フィルムよりも硬いハードコート層を樹脂フィルムに積層させるハードコートフィルム製造装置に用いられる光照射装置である。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. The light irradiation apparatus which is one Embodiment of this invention is a light irradiation apparatus used for the hard coat film manufacturing apparatus which laminates | stacks the hard-coat layer harder than a resin film on a resin film.
図１は、本発明の一実施形態である上流側光照射装置が配置されたハードコートフィルム製造装置の一部を示す模式図である。 FIG. 1 is a schematic view showing a part of a hard coat film manufacturing apparatus in which an upstream light irradiation apparatus according to an embodiment of the present invention is arranged.
図１にその一部を示すハードコートフィルム製造装置１は、長尺の樹脂フィルムＦをその樹脂フィルムＦの長手方向に所定の搬送経路に沿って略一定速度で搬送しながらハードコートフィルムを製造するものである。本実施形態におけるハードコートフィルムは、本発明における積層フィルムの一例に相当する。なお、本実施形態では、樹脂フィルムＦとして、膜厚５〜２００μｍ、鉛筆強度がＨ程度のトリアセチルセルロース製のフィルムを用いている。以下、搬送経路上流側を単に上流側と称し、搬送経路下流側を単に下流側と称することがある。 The hard coat film manufacturing apparatus 1 whose part is shown in FIG. 1 manufactures a hard coat film while transporting a long resin film F at a substantially constant speed along a predetermined transport path in the longitudinal direction of the resin film F. To do. The hard coat film in the present embodiment corresponds to an example of a laminated film in the present invention. In the present embodiment, as the resin film F, a film made of triacetyl cellulose having a film thickness of 5 to 200 μm and a pencil strength of about H is used. Hereinafter, the upstream side of the transport path may be simply referred to as the upstream side, and the downstream side of the transport path may be simply referred to as the downstream side.
ハードコートフィルム製造装置１は、上流側から順に、乾燥装置２と、上流側光照射装置３と、下流側光照射装置５とを備えている。また、図示省略されているが、ハードコートフィルム製造装置１には、乾燥装置２よりも上流側に、樹脂フィルムＦに光硬化型樹脂を塗布するダイヘッド式の塗布装置が設けられている。この塗布装置によって、樹脂フィルムＦ上に光硬化型樹脂が塗布される。この光硬化型樹脂の塗布量は、光硬化型樹脂が硬化することで得られる光硬化型樹脂層（ハードコート層）が１〜１２μｍになる範囲に設定されている。なお、塗布装置として、メイヤーバー式やグラビアロール式等、樹脂フィルムＦ上に連続して光硬化型樹脂を塗布できる適宜の塗布装置を用いることもできる。長尺の樹脂フィルムＦは、上流側端に設けられた図示しない送出しロールに巻回され、このハードコートフィルム製造装置１にセットされる。一方、下流側端まで搬送された樹脂フィルムＦは、図示しない巻取りロールで巻き取られる。このハードコートフィルム製造装置１において、長尺の樹脂フィルムＦは所定の速度の範囲内で、略一定の速度で搬送される。したがって、ハードコートフィルム製造装置１は、略一定の速度でハードコートフィルムを製造することができる。本実施形態では、樹脂フィルムＦの搬送速度は、１〜１００ｍ／ｍｉｎに設定されている。
The hard coat film manufacturing apparatus 1 includes a drying device 2, an upstream
乾燥装置２は、上述した塗布装置と上流側光照射装置３の間に配置されている。この乾燥装置２は、塗布装置によって樹脂フィルムＦ上に塗布された光硬化型樹脂に直接熱風を吹きかけ、その光硬化型樹脂を加熱するものである。光硬化型樹脂が塗布された樹脂フィルムＦが乾燥装置２内を通過することで、その光硬化型樹脂に含まれる溶剤が揮発する。なお、この乾燥装置２は、光硬化型樹脂に含まれる溶剤を揮発させることができるものであればよく、例えば、間接的に加熱する加熱装置を用いてもよい。樹脂フィルムＦ上の、溶剤が揮発した光硬化型樹脂が、光硬化型樹脂塗膜になる。以下、樹脂フィルムＦの、光硬化型樹脂塗膜が形成された面を、樹脂フィルムＦの形成面と称し、樹脂フィルムＦの、光硬化型樹脂塗膜が形成された面とは反対側の面を樹脂フィルムＦの裏面と称することがある。また、以下、長尺の搬送フィルムＦの一部であっても、単に搬送フィルムＦと称することがある。
The drying device 2 is disposed between the coating device described above and the upstream
乾燥装置２と下流側光照射装置５の間には上流側光照射装置３が配置されている。本実施形態における上流側光照射装置３は、本発明における光照射装置の一例に相当する。上流側光照射装置３は、搬送されてくる樹脂フィルムＦの上に形成された光硬化型樹脂塗膜に光を照射し、その光硬化型樹脂塗膜の表面部分を硬化させるものである。この上流側光照射装置３については後に詳述する。
An upstream
上流側光照射装置３と巻取りロールの間には下流側光照射装置５が配置されている。下流側光照射装置５は、上流側光照射装置３によって表面部分が硬化した光硬化型樹脂塗膜に光を照射し、その光硬化型樹脂塗膜内部の未硬化部分を硬化させるものである。内部まで硬化した光硬化型樹脂塗膜がハードコート層（光硬化型樹脂層）になり、そのハードコート層が積層された樹脂フィルムＦがハードコートフィルムになる。なお、ハードコート層の鉛筆硬度は、樹脂フィルムの鉛筆硬度よりも固い。例えば、樹脂フィルムの鉛筆硬度がＨ程度であるのに対して、ハードコート層の鉛筆硬度は２Ｈ〜３Ｈ程度である。このため、液晶ディスプレイ等の各種デイスプレイの表面にハードコートフィルムが設けられた場合、ディスプレイの表面を保護して傷付きを防止することができる。
A downstream
下流側光照射装置５は、一面が開口した箱状の下流側チャンバー５１と、下流側紫外線ランプ５２と、照射用ロール５３とを備えている。下流側チャンバー５１は、搬送されてくる樹脂フィルムＦの形成面側に配置されている。下流側チャンバー５１の開口部は、矩形であり四つの縁により画定されたものである。下流側チャンバー５１は、開口部が搬送経路に近接するように配置されている。このため、樹脂フィルムＦは、下流側チャンバー５１の開口部の近傍をそれぞれ通過することになる。
The downstream
下流側チャンバー５１内には、樹脂フィルムＦの上に形成された光硬化型樹脂塗膜に光を照射する下流側紫外線ランプ５２が配置されている。この下流側紫外線ランプ５２は、樹脂フィルムＦの幅方向（図１における紙面直交方向、以下、単に「幅方向」と称することがある）に延在した一本のランプである。また、下流側紫外線ランプ５２の延在方向の長さは樹脂フィルムＦの幅とほぼ等しい。なお、光硬化型樹脂として紫外線以外の光で硬化する樹脂を用いる場合、対応する光を照射するランプを使用すればよい。照射用ロール５３は、搬送経路を挟んで下流側紫外線ランプ５２に対向し、樹脂フィルムＦの裏面側に配置されている。
In the
なお、下流側チャンバー５１内に、窒素ガス等の不活性ガスを吐出する不活性ガス吐出手段を設けてもよい。不活性ガス吐出手段を設けることで、光硬化型樹脂塗膜がより硬化しやすくなる。ただし、下流側光照射装置５に搬送されてくる樹脂フィルムＦの上に形成された光硬化型樹脂塗膜は、既に表面部分が硬化しているため光硬化型樹脂塗膜内部の未硬化部分は下流側チャンバー５１内の気体と直接接触していない。このため、下流側チャンバー５１内にある気体の酸素濃度が多少高くても、下流側紫外線ランプ５２から照射された紫外線が、その酸素を活性化することに消費されてしまう虞は、表面が硬化していない光硬化型樹脂塗膜と比較して低い。
Note that an inert gas discharge means for discharging an inert gas such as nitrogen gas may be provided in the
上流側光照射装置３は、上流側チャンバー３１と、上流側紫外線ランプ３２と、仕切板３３と、不活性ガスを吐出する第一吐出手段３４と、空気を供給する供給手段３５と、空気を排出する排出手段３６と、充填部材３７と、乱流手段３８と、第１検出手段３９と、第２検出手段４０と、第１ロール４１と、第２ロール４２とを備えている。本実施形態における上流側紫外線ランプ３２は、本発明における光源の一例に相当する。
The upstream
上流側チャンバー３１は、樹脂フィルムＦの形成面側に配置されたハウジング３１１と、樹脂フィルムＦの裏面側に配置された裏側壁３１２とが一体に形成された箱状のものである。また、上流側チャンバー３１には、搬送されてくる樹脂フィルムＦを上流側チャンバー３１内に受け入れる受入口３１ａと、そのフィルムＦが上流側チャンバー３１の外部に排出されていく排出口３１ｂとが形成されている。
The
ハウジング３１１内には、搬送されてくる樹脂フィルムＦの上に形成された光硬化型樹脂塗膜に光を照射する上流側紫外線ランプ３２が配置されている。この上流側紫外線ランプ３２は、樹脂フィルムＦの幅方向に延在した一本のランプである。この上流側紫外線ランプ３２の延在方向の長さは樹脂フィルムＦの幅とほぼ等しい。本実施形態の上流側光照射装置３では、搬送されてくる樹脂フィルムＦと上流側紫外線ランプ３２との間の距離は約２００ｍｍである。また、上流側紫外線ランプ３２の出力は、４０〜２００Ｗ／ｃｍ程度に設定されている。なお、この上流側紫外線ランプ３２として、樹脂フィルムＦの幅方向とは直交する方向に沿って分割された複数の紫外線ランプを用いてもよい。また、光硬化型樹脂として紫外線以外の光で硬化する樹脂を用いる場合、対応する光を照射するランプを使用すればよい。紫外線以外の光で硬化する樹脂としては、例えば可視光線或いは赤外線等で硬化する樹脂がある。上流側紫外線ランプ３２から光が照射される光硬化型樹脂塗膜の一部分が光照射範囲になる。ハウジング３１１は、樹脂フィルムＦの形成面側からその光照射範囲を覆っている。このハウジング３１１内には、冷却水が循環する水路３１１０が形成されている。この水路３１１０は、上流側紫外線ランプ３２の発熱や上流側紫外線ランプ３２からの光によってハウジング３１１の壁などが高熱になることを防止するための冷却手段である。
In the
仕切板３３は、ハウジング３１１内に設けられている。この仕切板３３は、光照射範囲と上流側紫外線ランプ３２との間に配置されている。本実施形態の上流側光照射装置３では、樹脂フィルムＦの上に形成された光硬化型樹脂塗膜の表面から上流側紫外線ランプ３２側に約１０ｍｍ離れた位置に仕切板３３が配置されている。また、仕切板３３は、上流側紫外線ランプ３２から照射された光が透過する、透光性の高い石英ガラスで構成されている。なお、仕切板３３は、透光性を有するものであればよく、例えば樹脂製のものであってもよい。ハウジング３１１は、仕切板３３よりも上流側紫外線ランプ３２側３１１１（以下、光源室と称することがある）と、仕切板３３よりも光照射範囲側３１１２（以下、照射室と称することがある）とに仕切板３３によって仕切られている。上述の受入口３１ａは、照射室３１１２の、搬送方向上流側端に形成されている。また、排出口３１ｂは、照射室３１１２の、搬送方向下流側端に形成されている。
The
第一吐出手段３４は、窒素ガス等の不活性ガスを照射室３１１２に吐出する吐出ノズルを備えている。この不活性ガスは、照射室３１１２内の酸素濃度を低くするために吐出される。照射室３１１２の酸素濃度は、低い程よいが、０〜１ｐｐｍ程度にすることが好ましい。なお、照射室３１１２内に吐出する不活性ガスとして、窒素ガス以外の不活性ガスを使用することもできる。第一吐出手段３４により、第一吐出手段３４と樹脂フィルムＦ間に不活性ガスのカーテンを形成することができる。これによって、同伴風を遮断することができる。効率的に同伴風である空気から不活性ガスに置換させやすくなる。後述する乱流手段３８を設けることにより、より効率的に同伴風である空気から不活性ガスに置換させやすくなる。
The first discharge means 34 includes a discharge nozzle that discharges an inert gas such as nitrogen gas into the
第一吐出手段３４による不活性ガスの吐出方向は、樹脂フィルムＦの表面に対して垂直な方向よりも搬送方向下流側に傾動可能にすることができる。第一吐出手段３４の傾動角度は、０度（垂直）より大きく１０度より小さい範囲にすることが好ましい。より好ましくは１度以上５度以下であり、さらに好ましくは２度以上３度以下である。第一吐出手段３４を傾斜させることによって、不活性ガスが充填されやすくなるため、より効率的に同伴風である空気から不活性ガスに置換させやすくなる。 The discharge direction of the inert gas by the first discharge means 34 can be tilted downstream in the transport direction from the direction perpendicular to the surface of the resin film F. The tilt angle of the first discharge means 34 is preferably in a range greater than 0 degrees (vertical) and less than 10 degrees. More preferably, it is 1 degree or more and 5 degrees or less, More preferably, it is 2 degree or more and 3 degrees or less. By inclining the first discharge means 34, it becomes easy to fill with the inert gas, so that it becomes easier to efficiently replace the air that is the accompanying air with the inert gas.
第一吐出手段３４の下流側近傍には、第二吐出手段３４０を設けることが好ましい。これによって、不活性ガスが充填されることから酸素濃度を減少させやすくなる。なお、第一吐出手段３４と第二吐出手段３４０のうちのどちらか一方を省略しても構わない。第二吐出手段３４０による不活性ガスの吐出方向は、樹脂フィルムＦの表面に対して垂直な方向よりも搬送方向下流側に傾動可能にすることができる。第二吐出手段３４０の傾動角度は、０度（垂直）より大きく１０度より小さい範囲にすることが好ましい。より好ましくは１度以上５度以下であり、さらに好ましくは２度以上３度以下である。第二吐出手段３４０を傾斜させることによって、不活性ガスが充填されやすくなるため、より効率的に同伴風である空気から不活性ガスに置換させやすくなる。なお、第一吐出手段３４及び第二吐出手段３４０の配置については後述する。
It is preferable to provide the second discharge means 340 in the vicinity of the downstream side of the first discharge means 34. As a result, the oxygen concentration is easily reduced because the inert gas is filled. Note that one of the
本実施形態では、樹脂フィルムＦの裏面側から、樹脂フィルムＦを介して光照射範囲に対向して配置された裏側壁３１２が設けられている。本実施形態における裏側壁３１２は、本発明における裏側部材の一例に相当する。この裏側壁３１２は、樹脂フィルムＦの裏面側を覆っている。樹脂フィルムＦの幅方向端部と上流側チャンバー３１との間には、多少の隙間が設けられている。隙間は狭いほどよいが、１０ｍｍ以下であることが好ましい。ただし、この隙間があまりに狭いと樹脂フィルムＦと上流側チャンバー３１とが接触する虞があるので、この隙間の下限値は例えば１ｍｍ程度にすることが望ましい。また、樹脂フィルムＦの上面と仕切板３３間の隙間も狭いほどよいが、１０ｍｍ以下であることが好ましい。照射室３１１２内に吐出された不活性ガスは、その隙間を通って樹脂フィルムＦの裏面側に回り込むことがある。裏側壁３１２がないと、裏面側に回り込んだ不活性ガスが、上流側チャンバー３１の外部に拡散してしまい、照射室３１１２内の不活性ガスの濃度が低下してしまう虞がある。裏側壁３１２を設けることで、不活性ガスが、樹脂フィルムＦの裏面側から上流側チャンバー３１の外部に拡散してしまうこと防止がされ、照射室３１１２の酸素濃度が高くなってしまうことが抑制されている。
In the present embodiment, a
供給手段３５は、空気を供給する吸気ファン３５１、および光源室３１１１と吸気ファン３５１を接続した吸気ダクト３５２を備えている。光源室３１１１は、供給手段３５によってハウジング３１１外から空気が供給される。光源室３１１１に供給される空気の量は、吸気ファン３５１の動作によって制御されている。排出手段３６は、空気を排出する排気ファン３６１、および光源室３１１１と排気ファン３６１と接続した排気ダクト３６２を備えている。この排出手段３６によって、光源室３１１１内の空気がハウジング３１１外に排出される。光源室３１１１から排出される空気の量は、排気ファン３６１の動作によって制御されている。吸気ファン３５１と排気ファン３６１それぞれは、上流側紫外線ランプ３２が点灯している間は、常時動作している。光源室３１１１は、上流側紫外線ランプ３２の発熱や上流側紫外線ランプ３２からの光によって高温になりやすい。吸気ファン３５１と排気ファン３６１を常時動作させることで、光源室３１１１内の空気と光源室３１１１外の空気を循環させ、光源室３１１１内を冷却している。なお、次に説明する光源室３１１１の減圧状態が維持できれば、吸気ファン３５１と排気ファン３６１を上流側紫外線ランプ３２の点灯にかかわらす断続的に動作させてもよいし、上流側紫外線ランプ３２が消灯しているときにも動作させてもよい。排出手段３６によって光源室３１１１からハウジング３１１外に排出される空気の量は、供給手段３５によってハウジング３１１外から光源室３１１１に供給される空気の量よりも多くの量になるように、排気ファン３６１および吸気ファン３５１の動作が設定されている。こうすることで、光源室３１１１内の気圧を、照射室３１１２の気圧未満の気圧に低下した減圧状態にしている。本実施形態の上流側光照射装置３では、照射室３１１２内の気圧に対し、光源室３１１１内の気圧Ｐが、−３０Ｐａ≦Ｐ＜０Ｐａになるように吸気ファン３５１の動作と排気ファン３６１の動作が設定されている。−３０Ｐａを超えて減圧状態になると、照射室３１１２内の不活性ガスが光源室３１１１内に吸い込まれやすくなり、吸い込まれた不活性ガスが排気ファン３６１より排出され、結果として不活性ガスの消費量が増大してしまうので好ましくない。 充填部材３７、第１ロール４１、および第２ロール４２は、樹脂フィルムＦの裏面と裏側壁３１２との間に配置されている。第１ロール４１は、上流側チャンバー３１内における受入口３１ａ近傍に配置され、搬送されている樹脂フィルムＦの一部分が巻き掛けられる従動ロールである。また、第２ロール４２は、上流側チャンバー３１内における排出口３１ｂ近傍に配置され、搬送されている樹脂フィルムＦの一部が巻き掛けられる従動ロールである。樹脂フィルムＦの、上流側チャンバー３１内にある部分は、この第１ロール４１および第２ロール４２によって案内されている。
The supply means 35 includes an
充填部材３７は、第１ロール４１と第２ロール４２の間に配置され、上流側チャンバー３１の幅方向に延在した厚い板状のものである。この充填部材３７は、樹脂フィルムＦの裏面から１０ｍｍ程度離間して配置されている。樹脂フィルムＦの裏面と充填部材３７間の隙間は狭いほどよいが、１０ｍｍ以下であることが好ましい。ただし、この隙間があまりに狭いと樹脂フィルムＦの裏面が充填部材３に摺接してしまう虞があるので、この隙間の下限値は例えば１ｍｍ程度にすることが望ましい。充填部材３７が設けられていることで、上流側チャンバー３１内で、樹脂フィルムＦの裏面側に回り込む不活性ガスの量が削減されている。その結果、第一吐出手段３４から吐出される不活性ガスの量が少なくても照射室３１１２の不活性ガスの濃度が高まり、不活性ガスの使用量を削減することができる。また、第１ロール４１或いは第２ロール４２が回転すると、それらのロールの回りにある不活性ガスに流れが生じ、受入口３１ａや排出口３１ｂから照射室３１１２の外部に不活性ガスが流出してしまう虞がある。第１ロール４１と第２ロール４２の間に充填部材３７を配置することで、不活性ガスの流れを抑制し、不活性ガスが照射室３１１２の外部に流出してしまうことを抑制できる。
The filling
乱流手段３８は、ハウジング３１１よりも樹脂フィルムＦの搬送方向上流側で、ハウジング３１１に隣接して設けられている。この乱流手段３８は、樹脂フィルムＦの、光硬化型樹脂塗膜が形成された面に対向して配置され、樹脂フィルムＦの搬送方向に延在している。また、乱流手段３８は、樹脂フィルムＦの搬送方向に間隔をあけて光硬化型樹脂塗膜に向かって突出した複数の突起を有している。乱流手段３８は、樹脂フィルムＦの幅方向から見て櫛刃状の、樹脂フィルムＦの幅とほぼ同一の幅に形成されている。各突起の突出端は、樹脂フィルムＦの形成面から１０〜２０ｍｍ程度離れた位置にある。樹脂フィルムＦの搬送に伴って、樹脂フィルムＦの近傍には、搬送方向に向かって流れる同伴風が生じている。この同伴風は、樹脂フィルムＦの表面から１０〜１５ｍｍまでの部分に生じる流れである。同伴風は樹脂フィルムＦの搬送速度によって変化する。乱流手段３８の突起端と樹脂フィルムＦ間の距離が近すぎても遠すぎても同伴風を乱しにくい。また、乱流手段３８よりも上流側では、同伴風は、酸素を大量に含む大気を成分とした風であるため、同伴風を伴った樹脂フィルムＦが照射室３１１２にそのまま入り込むと、照射室３１１２内の酸素濃度が高くなってしまう。乱流手段は、ハウジング３１１よりも搬送方向上流側で同伴風の流れを乱すことで、同伴風が照射室３１１２内に流入してしまうことを抑制している。なお、乱流手段３８として、光硬化型樹脂塗膜に向かって突出した複数の針状の部材が形成されたものを用いてもよく、同伴風に向けて空気を吹き付けて同伴風の流れを乱す送風装置を用いてもよい。
The turbulent flow means 38 is provided adjacent to the
第１検出手段３９は、照射室３１１２内における、上流側端近傍の酸素濃度を検出する酸素濃度センサである。また、第２検出手段４０は、照射室３１１２内における、下流側端近傍の酸素濃度を検出する酸素濃度センサである。なお、第１検出手段３９および第２検出手段４０の両方を設けることが、正確に酸素濃度を検出する意味では好ましいが、第１検出手段３９と第２検出手段４０のうちの一方を省略しても構わない。
The first detection means 39 is an oxygen concentration sensor that detects the oxygen concentration in the vicinity of the upstream end in the
図２（ａ）は、図１のＡ−Ａ断面であり、図２（ｂ）は、図１のＢ−Ｂ断面である。 2A is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 1, and FIG. 2B is a cross-sectional view taken along line BB in FIG.
図２（ａ）に示すように、第１検出手段３９は、樹脂フィルムＦの幅方向に並んで９つ設けられている。第１検出手段３９の数は制限されない。第１検出手段３９の数が１つであってもよい。第１検出手段３９の数を増やすにつれ、検出感度が向上すると共に、後述するように検出結果を用いて不活性ガス吐出量を調節しやすくなる。第二吐出手段３４０は、各第１検出手段３９の間にそれぞれ配置される。第二吐出手段３４０の数を増やすほど、樹脂フィルムＦの幅方向に対して不活性ガスを略均一に供給することができる。この第二吐出手段３４０の先端部は三つに分岐している。不活性ガスは、その先端部から樹脂フィルムＦに向かって吐出される。第二吐出手段３４０の先端部は分岐していなくてもよいが、分岐させることで、より樹脂フィルムＦの幅方向に対して不活性ガスを略均一に供給することができる。なお、第一吐出手段３４も、第二吐出手段３４０と同様に、各第１検出手段３９の間にそれぞれ配置され、その先端部が三つに分岐している。この第一吐出手段３４と第二吐出手段３４０の先端部分は、いくつに分岐していても構わないが、分岐数が多くすることでより樹脂フィルムＦの幅方向に対して不活性ガスを略均一に供給することができる。また、図２（ｂ）に示すように、第２検出手段４０は、第１検出手段３９と同様に、樹脂フィルムＦの幅方向に並んで９つ設けられている。第２検出手段４０の数も制限されない。 As shown in FIG. 2A, nine first detection means 39 are provided side by side in the width direction of the resin film F. The number of the first detection means 39 is not limited. The number of the first detection means 39 may be one. As the number of the first detection means 39 is increased, the detection sensitivity is improved and the discharge amount of the inert gas can be easily adjusted using the detection result as will be described later. The second discharge means 340 is disposed between the first detection means 39, respectively. As the number of the second discharge means 340 is increased, the inert gas can be supplied substantially uniformly in the width direction of the resin film F. The tip of the second discharge means 340 is branched into three. The inert gas is discharged toward the resin film F from the tip portion. The tip of the second discharge means 340 may not be branched, but the inert gas can be supplied substantially uniformly in the width direction of the resin film F by branching. In addition, the 1st discharge means 34 is each arrange | positioned between each 1st detection means 39 similarly to the 2nd discharge means 340, and the front-end | tip part has branched into three. The leading end portions of the first discharge means 34 and the second discharge means 340 may be branched in any number, but the inert gas is substantially reduced in the width direction of the resin film F by increasing the number of branches. It can be supplied uniformly. Further, as shown in FIG. 2B, nine second detection means 40 are provided side by side in the width direction of the resin film F, similarly to the first detection means 39. The number of second detection means 40 is not limited.
各第１検出手段３９と各第２検出手段４０によって検出された酸素濃度に基づき、第一吐出手段３４或いは第二吐出手段３４０からの不活性ガス吐出量を調整することができる。不活性ガス吐出量を調整する調整手段は制限されない。調整手段としては、例えば、弁の開閉により簡便に行う手法の他、酸素濃度に基づいて自動的に不活性ガス吐出量を調整する手法を使用することができる。自動的に調整する手法をより具体的に示す。なお、ここでの説明では、第一吐出手段３４が吐出する不活性ガスの吐出量を自動的に調整する手法を示すが、第二吐出手段３４０に同様の手法を採用してもよい。さらに、第一吐出手段３４と第二吐出手段３４０それぞれの不活性ガスの吐出量を自動的に調整してもよい。各第１検出手段３９と各第２検出手段４０によって検出された酸素濃度それぞれは、酸素濃度を示す信号に変換され、図示しない制御手段に送信される。その制御手段は、受信した酸素濃度を示す信号に基づいて、酸素濃度を所望の濃度にするための不活性ガス吐出量を第一吐出手段３４毎に算出し、不活性ガス吐出指令を各第一吐出手段３４に出力する。こうすることで、酸素濃度の高い部分に対応する第一吐出手段３４から不活性ガスを吐出して酸素濃度を下げることができ、不活性ガスを吐出する必要性の低い部分に対応する第一吐出手段３４からは不活性ガスを吐出しないですむので、不活性ガスの使用量を減らすことができる。第一吐出手段３４、第１検出手段３９、および第２検出手段４０の数は、それぞれいくつでも構わないが、多く配置するほど部分毎の酸素濃度に対応する制御が可能になり、不活性ガスの使用量をより削減できるという効果が見込める。なお、大気を成分とした同伴風が乱流手段３８によって乱された後、照射室３１１２内に搬送された樹脂フィルムＦの周囲には、不活性ガスを主成分とした同伴風が新たに形成されるので、上流側で不活性ガスを吐出すれば、同伴風によってその不活性ガスを下流側まで運ぶことができる。下流側で不活性ガスを吐出することにより、排出口３１ｂからの空気の流入を防ぐことができることから、酸素濃度を減少させる若干の効果は期待できるため、下流側に吐出手段を設けてもよい。
Based on the oxygen concentration detected by each first detection means 39 and each second detection means 40, the amount of inert gas discharged from the first discharge means 34 or the second discharge means 340 can be adjusted. The adjusting means for adjusting the inert gas discharge amount is not limited. As the adjusting means, for example, a method of simply adjusting the discharge amount of the inert gas based on the oxygen concentration can be used in addition to a method simply performed by opening and closing a valve. A method for automatic adjustment will be described more specifically. In the description here, a method of automatically adjusting the discharge amount of the inert gas discharged by the
光硬化型樹脂塗膜は、硬化する際の反応（架橋）により樹脂フィルムＦの幅方向に硬化収縮することがある。また、光硬化型樹脂塗膜が硬化する際に熱が発生し、その熱により光硬化型樹脂塗膜が熱収縮することもある。さらに、光硬化型樹脂塗膜が硬化する際に発生した熱により樹脂フィルムＦも幅方向に熱収縮することがある。光硬化型樹脂塗膜の収縮量或いは樹脂フィルムＦの収縮量が大きいと、樹脂フィルムＦに皺が発生してしまうことがある。本実施形態では、上流側光照射装置３で光硬化型樹脂塗膜のうち表面側の部分のみを硬化させ、下流側光照射装置５で光硬化型樹脂塗膜のうち未硬化の部分を硬化させている。このため、上流側光照射装置３において光硬化型樹脂塗膜の硬化の際に生じた熱がある程度放出された状態で、下流側光照射装置５に樹脂フィルムＦが到達し、一度に大量の熱が生じることがない。こうすることで、光硬化型樹脂塗膜の収縮と樹脂フィルムの収縮が抑えられ、樹脂フィルムＦに皺を生じ難くしている。
The photocurable resin coating film may be cured and contracted in the width direction of the resin film F due to a reaction (crosslinking) at the time of curing. Further, heat is generated when the photocurable resin coating is cured, and the photocurable resin coating may be thermally contracted by the heat. Furthermore, the resin film F may also be thermally contracted in the width direction by heat generated when the photocurable resin coating is cured. If the shrinkage amount of the photocurable resin coating film or the shrinkage amount of the resin film F is large, wrinkles may occur in the resin film F. In the present embodiment, only the surface side portion of the photocurable resin coating film is cured by the upstream
次に、本実施形態の変形例について説明する。以下の説明では、これまで説明した構成要素の名称と同じ名称の構成要素には、これまで用いた符号と同じ符号を付して説明することがある。また、これまで説明したハードコートフィルム製造装置１や上流側光照射装置３の説明と重複する説明は省略することがある。
Next, a modification of this embodiment will be described. In the following description, components having the same names as those of the components described so far may be described with the same reference numerals as those used so far. Moreover, the description which overlaps with description of the hard coat film manufacturing apparatus 1 demonstrated so far and the upstream
図３は、上流側光照射装置の変形例を示す模式図である。 FIG. 3 is a schematic diagram showing a modification of the upstream light irradiation device.
この変形例の上流側光照射装置３は、充填部材３７を設けていない点と供給手段３５の代わりに吸気孔３５３を設けている点が、先の実施形態とは異なる。第１ロール４１と第２ロール４２の間には、先の実施形態に示した充填部材３７の代わりに、裏側壁３１２の一部に、樹脂フィルムＦの裏面に向かって突出した凸部３１２ａが形成されている。こうすることでも、樹脂フィルムＦの裏面側に回り込んでしまう不活性ガスの量を削減することができる。また、第１ロール４１と第２ロール４２の回転による不活性ガスの流れを抑制し、不活性ガスが照射室３１１２から流出してしまうことを抑制できる。また、充填部材３７を用いる必要がなくなるので、上流側光照射装置３を安価に製造できる。
The upstream side
また、この変形例では、先の実施形態における供給手段３５の代わりに、光源室３１１１に連なり、断面積が小さな吸気孔３５３が設けられている。この吸気孔３５３は、ハウジング３１１外の空気を光源室３１１１内に供給するために設けられている。また、吸気孔３５３は、光源室３１１１に吸い込まれる単位時間あたりの空気の量が、排出手段３６が排出する光源室３１１１の単位時間あたりの空気の量よりも少ない量になるような断面積に設定されたものである。こうすることで、光源室３１１１内の気圧を、照射室３１１２の気圧未満の気圧に低下した減圧状態にしている。また、先の実施形態と比較して、吸気ファン３５１が不要になり、その制御も不要になるので、上流側光照射装置３を安価に製造できる上に吸気ファン３５１が消費する電力も削減できるといった効果がある。
Further, in this modification, instead of the supply means 35 in the previous embodiment, an
続いて、本実施形態で好ましく使用される材料について説明する。 Next, materials that are preferably used in the present embodiment will be described.
樹脂フィルムとしては、透光性と可撓性を有し連続生産に適した、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、シクロオレフィンコポリマー（ＣＯＣ）、含ノルボルネン樹脂、アクリル樹脂、ポリエーテルスルホン、セロファン、芳香族ポリアミド等の各種樹脂フィルムを好適に使用することができる。なお、プラズマディスプレイ（ＰＤＰ）、液晶表示装置（ＬＣＤ）に用いる場合は、ＰＥＴフィルム、ＴＡＣフィルムおよび含ノルボルネン樹脂フィルムから選ばれる１種を使用することがより好ましい。 As the resin film, polyethylene terephthalate (PET), triacetyl cellulose (TAC), polyethylene naphthalate (PEN), polymethyl methacrylate (PMMA), polycarbonate (transparent and flexible and suitable for continuous production) PC), polyimide (PI), polyethylene (PE), polypropylene (PP), polyvinyl alcohol (PVA), polyvinyl chloride (PVC), cycloolefin copolymer (COC), norbornene resin, acrylic resin, polyethersulfone, cellophane Various resin films such as aromatic polyamide can be preferably used. In addition, when using for a plasma display (PDP) and a liquid crystal display device (LCD), it is more preferable to use 1 type chosen from a PET film, a TAC film, and a norbornene-containing resin film.
これら樹脂フィルムの透明性は高いものほど良好であるが、光学用途では、全光線透過率（ＪＩＳ Ｋ７１０５）としては８０％以上、より好ましくは９０％以上が良い。 The higher the transparency of these resin films, the better. However, in optical applications, the total light transmittance (JIS K7105) is 80% or more, more preferably 90% or more.
樹脂フィルムの表面に、アルカリ処理、コロナ処理、プラズマ処理、スパッタ処理などのトリートメント処理、界面活性剤、シランカップリング剤などのプライマーコーティング、Ｓｉ蒸着などの薄膜ドライコーティングなどを施すことで、樹脂フィルムとハードコート層との密着性を向上させ、該ハードコート層の物理的強度、耐薬品性を向上させることができる。また、樹脂フィルムのハードコート層側に他の層を設ける場合も、上記同様の方法で、各層界面の密着性を向上させ、当該ハードコート層の物理的強度、耐薬品性を向上させることができる。 Resin film surface is subjected to treatment treatment such as alkali treatment, corona treatment, plasma treatment and sputtering treatment, primer coating such as surfactant and silane coupling agent, thin film dry coating such as Si deposition, etc. It is possible to improve the adhesion between the hard coat layer and the physical strength and chemical resistance of the hard coat layer. Also, when providing other layers on the hard coat layer side of the resin film, it is possible to improve the adhesion at the interface of each layer and improve the physical strength and chemical resistance of the hard coat layer in the same manner as described above. it can.
光硬化型樹脂塗膜を構成する樹脂成分としては、硬化後の皮膜として十分な強度を持ち、透明性のあるものを特に制限なく使用できる。紫外線照射による硬化処理にて、簡易な加工操作にて効率よく硬化することができる電離放射線硬化型樹脂が好適である。 As the resin component constituting the photocurable resin coating film, a transparent material having sufficient strength as a cured film and having transparency can be used. An ionizing radiation curable resin that can be efficiently cured by a simple processing operation by a curing treatment by ultraviolet irradiation is preferable.
電離放射線硬化型樹脂としては、アクリロイル基、メタクリロイル基、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基等のラジカル重合性官能基や、エポキシ基、ビニルエーテル基、オキセタン基等のカチオン重合性官能基を有するモノマー、オリゴマー、プレポリマー、ポリマーを単独で、または適宜混合した組成物が用いられる。モノマーの例としては、アクリル酸メチル、メチルメタクリレート、メトキシポリエチレンメタクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、フェノキシエチルメタクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート等を挙げることができる。オリゴマー、プレポリマーとしては、ポリエステルアクリレート、ポリウレタンアクリレート、多官能ウレタンアクリレート、エポキシアクリレート、ポリエーテルアクリレート、アルキットアクリレート、メラミンアクリレート、シリコーンアクリレート等のアクリレート化合物、不飽和ポリエステル、テトラメチレングリコールジグリシジルエーテル、プロピレングリコールジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、ビスフェノールＡジグリシジルエーテルや各種脂環式エポキシ等のエポキシ系化合物、３−エチル−３−ヒドロキシメチルオキセタン、１，４−ビス｛［（３−エチル−３−オキセタニル）メトキシ］メチル｝ベンゼン、ジ［１−エチル（３−オキセタニル）］メチルエーテル等のオキセタン化合物を挙げることができる。ポリマーとしては、ポリアクリレート、ポリウレタンアクリレート、ポリエステルアクリレート等を挙げることができる。これらは単独、もしくは複数混合して使用することができる。 Examples of the ionizing radiation curable resin include monomers and oligomers having radical polymerizable functional groups such as acryloyl group, methacryloyl group, acryloyloxy group, and methacryloyloxy group, and cationic polymerizable functional groups such as epoxy group, vinyl ether group, and oxetane group. , Prepolymers, and compositions obtained by mixing polymers alone or as appropriate are used. Examples of monomers include methyl acrylate, methyl methacrylate, methoxy polyethylene methacrylate, cyclohexyl methacrylate, phenoxyethyl methacrylate, ethylene glycol dimethacrylate, dipentaerythritol hexaacrylate, trimethylolpropane trimethacrylate, pentaerythritol triacrylate, and the like. it can. As oligomers and prepolymers, polyester acrylate, polyurethane acrylate, polyfunctional urethane acrylate, epoxy acrylate, polyether acrylate, acrylate compounds such as alkit acrylate, melamine acrylate, silicone acrylate, unsaturated polyester, tetramethylene glycol diglycidyl ether, Epoxy compounds such as propylene glycol diglycidyl ether, neopentyl glycol diglycidyl ether, bisphenol A diglycidyl ether and various alicyclic epoxies, 3-ethyl-3-hydroxymethyloxetane, 1,4-bis {[((3- Oxeta such as ethyl-3-oxetanyl) methoxy] methyl} benzene, di [1-ethyl (3-oxetanyl)] methyl ether Mention may be made of the compound. Examples of the polymer include polyacrylate, polyurethane acrylate, and polyester acrylate. These can be used alone or in combination.
電離放射線硬化型樹脂は、紫外線照射による硬化を行う場合は、光重合開始剤の添加が必要である。なお、用いられる放射線としては、紫外線、可視光線、赤外線のいずれであってもよい。また、これらの放射線は、偏光であっても無偏光であってもよい。 When the ionizing radiation curable resin is cured by ultraviolet irradiation, it is necessary to add a photopolymerization initiator. In addition, as a radiation used, any of an ultraviolet-ray, visible light, and infrared rays may be sufficient. Further, these radiations may be polarized or non-polarized.
光重合開始剤としては、アセトフェノン系、ベンゾフェノン系、チオキサントン系、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル等のラジカル重合開始剤、芳香族ジアゾニウム塩、芳香族スルホニウム塩、芳香族ヨードニウム塩、メタロセン化合物等のカチオン重合開始剤を単独または適宜組み合わせて使用することができる。 Photopolymerization initiators include radical polymerization initiators such as acetophenone, benzophenone, thioxanthone, benzoin, and benzoin methyl ether, and cationic polymerization starts such as aromatic diazonium salts, aromatic sulfonium salts, aromatic iodonium salts, and metallocene compounds. The agents can be used alone or in appropriate combination.
また、電離放射線硬化型樹脂にレベリング剤、帯電防止剤等の添加剤を含有させることができる。レベリング剤は、塗膜表面の張力均一化を図り塗膜形成前に欠陥を直す働きがある。 Moreover, additives, such as a leveling agent and an antistatic agent, can be contained in ionizing radiation curable resin. The leveling agent works to make the tension on the surface of the coating uniform and to repair defects before forming the coating.
上記樹脂組成物は透光性の微粒子を含有してもよい。当該樹脂組成物に溶剤を加えた光硬化型樹脂を、樹脂フィルム上に塗布した後、当該光硬化型樹脂を硬化させてハードコート層を形成させることができる。樹脂組成物に透光性の微粒子を添加することにより、防眩性を有するハードコート層（防眩層）の表面凹凸の形状や数を調整しやすくなる。 The resin composition may contain translucent fine particles. After applying a photocurable resin obtained by adding a solvent to the resin composition on a resin film, the photocurable resin can be cured to form a hard coat layer. By adding translucent fine particles to the resin composition, it becomes easy to adjust the shape and number of surface irregularities of the hard coat layer (antiglare layer) having antiglare properties.
透光性の微粒子としては、アクリル樹脂、ポリスチレン樹脂、スチレン−アクリル共重合体、ポリエチレン樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリフッ化ビニリデン、ポリフッ化エチレン系樹脂等よりなる有機系の透光性の樹脂微粒子、シリカ、アルミナ、チタニア、ジルコニア、酸化カルシウム、酸化錫、酸化インジウム、酸化アンチモン等の無機系の透光性の微粒子を使用することができる。透光性の微粒子の屈折率は、１．４０〜１．７５が好ましく、屈折率が１．４０未満または１．７５より大きい場合は、樹脂フィルムあるいは樹脂マトリックスとの屈折率差が大きくなり過ぎ、全光線透過率が低下する。また、透光性の微粒子と樹脂との屈折率の差は、０．２以下が好ましい。透光性の微粒子の平均粒径は、０．３〜１０μｍの範囲のものが好ましく、１〜７μｍがより好ましく、２〜６μｍがさらに好ましい。 As the translucent fine particles, an organic translucent resin made of acrylic resin, polystyrene resin, styrene-acrylic copolymer, polyethylene resin, epoxy resin, silicone resin, polyvinylidene fluoride, polyfluoroethylene resin, etc. Fine inorganic particles such as fine particles, silica, alumina, titania, zirconia, calcium oxide, tin oxide, indium oxide, and antimony oxide can be used. The refractive index of the translucent fine particles is preferably 1.40 to 1.75. When the refractive index is less than 1.40 or more than 1.75, the difference in refractive index from the resin film or resin matrix becomes too large. , The total light transmittance decreases. Further, the difference in refractive index between the translucent fine particles and the resin is preferably 0.2 or less. The average particle diameter of the translucent fine particles is preferably in the range of 0.3 to 10 μm, more preferably 1 to 7 μm, and further preferably 2 to 6 μm.
粒径が０．３μｍより小さい場合は防眩性が低下するため、また１０μｍより大きい場合は、ギラツキを発生すると共に、表面凹凸の程度が大きくなり過ぎて表面が白っぽくなってしまうため好ましくない。また、上記樹脂中に含まれる透光性の微粒子の割合は特に限定されないが、樹脂組成物１００質量部に対し、０．１〜２０質量部とするのが防眩機能、ギラツキ等の特性を満足する上で好ましく、ハードコート層表面の微細な凹凸形状とヘイズ値をコントロールし易い。ここで、「屈折率」は、ＪＩＳ Ｋ−７１４２に従った測定値を指す。また、「平均粒径」は、電子顕微鏡で実測した１００個の粒子の直径の平均値を指す。 When the particle size is smaller than 0.3 μm, the antiglare property is lowered. When the particle size is larger than 10 μm, it is not preferable because glare occurs and the surface unevenness becomes too large and the surface becomes whitish. In addition, the ratio of the light-transmitting fine particles contained in the resin is not particularly limited, but it is 0.1 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the resin composition. It is preferable for satisfaction, and it is easy to control the fine uneven shape and haze value on the surface of the hard coat layer. Here, “refractive index” refers to a measured value according to JIS K-7142. Further, “average particle diameter” refers to an average value of the diameters of 100 particles actually measured with an electron microscope.
溶剤としては、メタノール、エタノール、１−プロパノール、２−プロパノール、ブタノール、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）、イソブタノール等のアルコール類；アセトン、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、シクロヘキサノン、メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）等のケトン類；ジアセトンアルコール等のケトンアルコール類；ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類；エチレングリコール、プロピレングリコール、ヘキシレングリコール等のグリコール類；エチルセルソルブ、ブチルセルソルブ、エチルカルビトール、ブチルカルビトール、ジエチルセルソルブ、ジエチルカルビトール、プロピレングリコールモノメチルエーテル等のグリコールエーテル類；Ｎ−メチルピロリドン、ジメチルフォルムアミド、乳酸メチル、乳酸エチル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸アミル等のエステル類；ジメチルエーテル、ジエチルエーテル等のエーテル類、水等を使用することができる。これらは一種で溶剤としてもよいし、複数を混合して溶剤としてもよい。 Solvents include alcohols such as methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol, butanol, isopropyl alcohol (IPA), and isobutanol; ketones such as acetone, methyl ethyl ketone (MEK), cyclohexanone, and methyl isobutyl ketone (MIBK). Ketone alcohols such as diacetone alcohol; aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene and xylene; glycols such as ethylene glycol, propylene glycol and hexylene glycol; ethyl cellsolve, butylcellsolve, ethylcarbitol and butyl Glycol ethers such as carbitol, diethyl cellosolve, diethyl carbitol, propylene glycol monomethyl ether; N-methylpyrrolidone, dimethylformamide, lactic acid Le, ethyl lactate, methyl acetate, ethyl acetate, esters such as amyl acetate; dimethyl ether, and diethyl ether, it is possible to use water or the like. These may be used alone or as a solvent, or a plurality of these may be used as a solvent.
以上説明したように、本実施形態の上流側光照射装置３によれば、光源室３１１１内の気圧を照射室３１１２の気圧未満の気圧に低下した減圧状態にしているので、光源室３１１１内の空気が照射室３１１２内に入り込むことがなくなり、照射室３１１２の酸素濃度が高くなることを抑制できる。これにより、照射室３１１２に大量の不活性ガスを吐出しなくても光硬化型樹脂塗膜を効率的に硬化させることができるので、安価に光硬化型樹脂塗膜を硬化させることができる。また、照射室３１１２内の酸素濃度が変化すると、光硬化型樹脂塗膜の硬化の進行度合いが大きく変化してしまい、光硬化型樹脂塗膜の表面から所望の厚みの部分だけを硬化させることが困難になる。本実施形態の上流側光照射装置３によれば、照射室３１１２内の酸素濃度の変化を抑制できるので、光硬化型樹脂塗膜の表面から所望の厚みの部分を安定して硬化させることができる。また、本発明の積層フィルムの製造方法によれば、光硬化型樹脂層が積層された積層フィルムを安価に得ることができる。
As described above, according to the upstream side
本発明は上述の実施形態に限られることなく特許請求の範囲に記載した範囲で種々の変形を行うことができる。例えば、上記実施形態では、樹脂フィルムＦを搬送させながら、上流側光照射装置３で光硬化型樹脂塗膜を硬化させているが、樹脂フィルムＦが停止した状態で、樹脂フィルムＦ上に形成された光硬化型樹脂塗膜に紫外線を照射してもよい。また、樹脂フィルムＦが停止した状態で、上流側光照射装置３を移動させながら樹脂フィルムＦ上に形成された光硬化型樹脂塗膜に紫外線を照射してもよい。また、本実施形態では、上流側光照射装置３に、光源室３１１１と照射室３１１２とに仕切られたハウジング３１１を設け、光源室３１１１を減圧した例を示したが、下流側光照射装置５に同様の構成を適用してもよい。また、本実施形態の上流側光照射装置３の構成は、光照射装置が１つしか設けられていないハードコートフィルム製造装置の光照射装置にも適用できる。また、本実施形態では、樹脂フィルムよりも硬いハードコート層を樹脂フィルムに積層させるハードコートフィルム製造装置に光照射装置を用いた例で説明したが、本発明の光照射装置は、硬化した光硬化型樹脂層が積層されたフィルムを製造する製造装置であれば、反射防止フィルムを製造する製造装置など、他の製造装置にも適用できる。
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope described in the claims. For example, in the above-described embodiment, the photocurable resin coating film is cured by the upstream
なお、以上説明した変形例の記載それぞれにのみ含まれている構成要件であっても、その構成要件を他の変形例に適用してもよい。 In addition, even if it is a structural requirement contained only in description of the modification demonstrated above, you may apply the structural requirement to another modification.
３ 上流側光照射装置
３２ 上流側紫外線ランプ
３３ 仕切板
３４ 第一吐出手段
３６ 排出手段
３８ 乱流手段
３１１ ハウジング
３１２ 裏側壁
３１１１ 光源室
３１１２ 照射室
Ｆ 樹脂フィルム
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記光硬化型樹脂塗膜に光を照射する光源が内部に配置され、該光硬化型樹脂塗膜の、該光源から光が照射される光照射範囲を覆うハウジングと、
前記ハウジング内に設けられた透光性のものであって、前記光源と前記光照射範囲との間を仕切る仕切板と、
前記ハウジング内における、前記仕切板よりも前記光照射範囲側に不活性ガスを吐出する吐出手段と、
前記ハウジング内における、前記仕切板よりも前記光源側の空気を、該ハウジング外に排出する排出手段とを備え、
前記ハウジングは、前記仕切板よりも前記光源側にこのハウジング外から空気が供給されるものであって、
前記排出手段は、前記ハウジングに供給される空気の量よりも多くの量の空気を排出し、前記ハウジング内における、前記仕切板よりも前記光源側の気圧を、該仕切板よりも前記光照射範囲側の気圧未満に低下させるものであり、
前記ハウジングは、前記樹脂フィルムの、前記光硬化型樹脂塗膜が形成された形成面側から前記光照射範囲を覆うものであり、
前記樹脂フィルムの、前記形成面とは反対側の裏面側から、該樹脂フィルムを介して前記光照射範囲に対向して配置された裏側部材を備え、
前記ハウジングが、前記裏側部材と一体に形成された箱状のものであることを特徴とする光照射装置。 A light irradiation device for irradiating light on a photocurable resin coating film formed on a resin film to cure the photocurable resin coating film,
A light source that irradiates light to the photocurable resin coating is disposed inside, and a housing that covers a light irradiation range of the photocurable resin coating that is irradiated with light from the light source,
A translucent one provided in the housing, the partition plate separating the light source and the light irradiation range;
A discharge means for discharging an inert gas to the light irradiation range side of the partition plate in the housing;
A discharge means for discharging the air closer to the light source than the partition plate in the housing to the outside of the housing;
The housing is one in which air is supplied from the outside of the housing to the light source side than the partition plate,
The discharge means discharges a larger amount of air than the amount of air supplied to the housing, and the pressure on the light source side relative to the partition plate in the housing is irradiated with the light from the partition plate. der which is reduced to less than the range side of the pressure is,
The housing covers the light irradiation range from the formation surface side of the resin film on which the photocurable resin coating film is formed.
From the back side of the resin film opposite to the forming surface, the back side member disposed to face the light irradiation range through the resin film,
The light irradiation apparatus according to claim 1, wherein the housing is a box-shaped unit formed integrally with the back side member .
前記ハウジングよりも前記樹脂フィルムの搬送方向上流側で該ハウジングに隣接して設けられ、該樹脂フィルムの搬送に伴って該樹脂フィルムの搬送方向に向かって流れる同伴風の流れを乱す乱流手段を備えたことを特徴とする請求項１記載の光照射装置。 The light source irradiates light to a photocurable resin coating film formed on the resin film being conveyed,
Turbulence means provided adjacent to the housing on the upstream side in the transport direction of the resin film from the housing and disturbing the flow of the accompanying air flowing in the transport direction of the resin film as the resin film is transported The light irradiation apparatus according to claim 1, further comprising:
前記光照射装置よりも前記樹脂フィルムの搬送方向下流側に配置され、該樹脂フィルムの上に形成された光硬化型樹脂塗膜に光を照射する光源を有する下流側光照射装置とを備えたことを特徴とするハードコートフィルム製造装置。 A downstream light irradiation device having a light source that is disposed on the downstream side in the transport direction of the resin film relative to the light irradiation device and that irradiates light to a photocurable resin coating film formed on the resin film. A hard coat film manufacturing apparatus.
樹脂フィルムの上に形成された光硬化型樹脂塗膜に、請求項１〜４のいずれか１項に記載の光照射装置を用いて光を照射し、該光硬化型樹脂塗膜を硬化させることを特徴とする積層フィルムの製造方法。 A method for producing a laminated film in which at least a photocurable resin layer is laminated on the resin film,
Light is irradiated to the photocurable resin coating film formed on the resin film using the light irradiation apparatus of any one of Claims 1-4 , and this photocurable resin coating film is hardened. The manufacturing method of the laminated | multilayer film characterized by the above-mentioned.
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