JP5889067B2 - 光学フィルムの製造方法 - Google Patents
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Description
本発明の光学フィルムの製造方法は、下記工程:
〔1〕基材フィルム上に、活性エネルギー線硬化性樹脂を含有する塗工液を塗工して、塗工層を形成する塗工工程、
〔2〕塗工層の基材フィルムの搬送方向と直交する方向の両端部領域に、活性エネルギー線を照射する第1硬化工程、
〔3〕塗工層の表面に鋳型の表面を押し当てた状態で、基材フィルム側から塗工層に活性エネルギー線を照射する第2硬化工程、
を含む。
本工程では、基材フィルム上に、活性エネルギー線硬化性樹脂を含有する塗工液を塗工して、塗工層を形成する。塗工工程は、たとえば図1に示されるように、送り出しロール10から繰り出される基材フィルム11に対し、塗工ゾーン13で紫外線硬化性樹脂組成物を含有する塗工液が塗布される。
基材フィルム11は透光性のものであればよく、たとえばガラスやプラスチックフィルムなどを用いることができる。プラスチックフィルムとしては適度の透明性、機械強度を有していればよい。具体的には、たとえば、TAC(トリアセチルセルロース)等のセルロースアセテート系樹脂、アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル系樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂などが挙げられる。基材フィルム11の厚みは、たとえば10〜500μmであり、光学フィルムの薄膜化等の観点から、好ましくは10〜300μmであり、より好ましくは20〜300μmである。
塗工液は、活性エネルギー線硬化性樹脂を含有し、通常は、光重合開始剤(ラジカル重合開始剤)をさらに含む。必要に応じて、透光性微粒子、有機溶剤等の溶剤、レベリング剤、分散剤、帯電防止剤、防汚剤、界面活性剤等のその他の成分を含んでいてもよい。
活性エネルギー線硬化性樹脂は、紫外線硬化性樹脂、電子線硬化性樹脂などであることができ、たとえば、多官能(メタ)アクリレート化合物を含有するものを好ましく用いることができる。多官能(メタ)アクリレート化合物とは、分子中に少なくとも2個の(メタ)アクリロイルオキシ基を有する化合物である。多官能(メタ)アクリレート化合物の具体例としては、たとえば、多価アルコールと(メタ)アクリル酸とのエステル化合物、ウレタン(メタ)アクリレート化合物、ポリエステル(メタ)アクリレート化合物、エポキシ(メタ)アクリレート化合物等の(メタ)アクリロイル基を2個以上含む多官能重合性化合物等が挙げられる。
光重合開始剤としては、たとえば、アセトフェノン系光重合開始剤、ベンゾイン系光重合開始剤、ベンゾフェノン系光重合開始剤、チオキサントン系光重合開始剤、トリアジン系光重合開始剤、オキサジアゾール系光重合開始剤などが用いられる。また、光重合開始剤として、たとえば、2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド、2,2’−ビス(o−クロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニル−1,2’−ビイミダゾール、10−ブチル−2−クロロアクリドン、2−エチルアントラキノン、ベンジル、9,10−フェナンスレンキノン、カンファーキノン、フェニルグリオキシル酸メチル、チタノセン化合物等も用いることができる。光重合開始剤の使用量は、通常、活性エネルギー線硬化性樹脂100重量部に対して0.5〜20重量部であり、好ましくは1〜5重量部である。
透光性微粒子としては、特に限定されるものではなく、たとえば、アクリル系樹脂、メラミン樹脂、ポリエチレン、ポリスチレン、有機シリコーン樹脂、アクリル−スチレン共重合体等からなる有機微粒子や、炭酸カルシウム、シリカ、酸化アルミニウム、炭酸バリウム、硫酸バリウム、酸化チタン、ガラス等からなる無機微粒子などを使用することができる。また、有機重合体のバルーンや中空ビーズを使用することもできる。これらの透光性微粒子は、1種類を単独で使用してもよく、2種類以上を混合して使用してもよい。透光性微粒子の形状は、球状、扁平状、板状、針状、不定形状等のいずれであってもよい。
本工程は、塗工層の基材フィルムの搬送方向と直交する方向の両端部領域に、活性エネルギー線を照射して、この両端部領域を、鋳型表面を押し当てた状態で塗工層を硬化させる第2硬化工程に先立ってあらかじめ硬化させる工程である。塗工層の基材フィルムの搬送方向と直交する方向の両端部領域は、図2において矢印Aで示される領域であり、端部を含み端部から所定の幅の領域である。塗工層の両端部領域は、基材フィルムとの密着性が低く、樹脂剥がれが集中する部分である。鋳型に押し当てる前に、この部分をあらかじめ硬化させておくことにより、硬化した後の塗工層からの樹脂剥がれを効果的に防止することができる。加えて、鋳型への樹脂残りも効果的に防止することができる。樹脂剥がれの抑制や、鋳型への樹脂残りの抑制は、得られる光学フィルムに欠陥が生じることを防止するうえで極めて有利である。すなわち、長尺の基材フィルム上に連続的に樹脂層を形成して光学フィルムを製造する際において、製造途中で樹脂剥がれが生じ、かかる樹脂が製造工程中に混入すると、得られる光学フィルムに欠陥が生じることになる。また、製造開始段階から樹脂残りが生じてしまうと、この樹脂残りは、この長尺の基材フィルムを用いて製造される光学フィルム全体に悪影響を及ぼす。さらに、これら樹脂剥がれや樹脂残りにより、設備を停止させ清掃作業が必要となる場合があり、製造効率の低下を招く。
本工程は、塗工層の表面に所定の表面形状を有する鋳型の表面を押し当てた状態で、基材フィルム側から塗工層に活性エネルギー線を照射し、塗工層を硬化させることにより、基材フィルム上に硬化された樹脂層を形成する工程である。これにより、塗工層が硬化されるとともに、鋳型の表面形状が塗工層表面に転写される。
本発明の偏光板は、偏光フィルムと、基材フィルム側が該偏光フィルムに対向するように該偏光フィルム上に積層される前述の製造方法により得られる光学フィルムとを備えるものである。偏光フィルムは、入射光から直線偏光を取り出す機能を有するものであって、その種類は特に限定されない。好適な偏光フィルムの例として、ポリビニルアルコール系樹脂に二色性色素が吸着配向している偏光フィルムを挙げることができる。ポリビニルアルコール系樹脂としては、酢酸ビニルのケン化物であるポリビニルアルコールのほか、部分ホルマール化ポリビニルアルコール、エチレン/酢酸ビニル共重合体のケン化物などが挙げられる。二色性色素としては、ヨウ素または二色性の有機染料が用いられる。また、ポリビニルアルコールの脱水処理物やポリ塩化ビニルの脱塩酸処理物のポリエン配向フィルムも、偏光フィルムとなり得る。偏光フィルムの厚さは、通常5〜80μm程度である。
この際、光学フィルムは、偏光フィルムの透明保護層(保護フィルム)としての機能も有する。透明保護層は、透明樹脂フィルムを、接着剤等を用いて貼合する方法や透明樹脂含有塗工液を塗布する方法などによって偏光フィルム上に形成することができる。同様に、本発明に係る光学フィルムは、接着剤等を用いて偏光フィルムに貼合することができる。
本発明の画像表示装置は、上記本発明の偏光板と、種々の情報を画面に映し出す画像表示素子とを組み合わせたものである。本発明の画像表示装置の種類は特に限定されず、液晶パネルを使用した液晶ディスプレイ(LCD)のほか、ブラウン管(陰極線管:CRT)ディスプレイ、プラズマディスプレイ(PDP)、電解放出ディスプレイ(FED)、表面伝導型電子放出素子ディスプレイ(SED)、有機ELディスプレイ、レーザーディスプレイ、プロジェクタテレビのスクリーン等が挙げられる。
(1)ロール鋳型の作製
直径200mmのアルミロール(JISによるA5056)の表面に銅バラードめっきが施されたものを用意した。銅バラードめっきは、銅めっき層/薄い銀めっき層/表面銅めっき層からなるものであり、めっき層全体の厚みは、約200μmとなるように設定した。その銅めっき表面を鏡面研磨し、研磨された銅めっき表面に感光性樹脂を塗布、乾燥して感光性樹脂膜を形成した。ついで、図3に示すパターンを繰り返し並べたパターンを感光性樹脂膜上にレーザ光によって露光し、現像した。レーザ光による露光、および現像はLaser Stream FX((株)シンク・ラボラトリー製)を用いて行った。
なお、図3に示したパターンである画像データは直径16μmのドットをランダムに配置したものであり、20.9mm×20.9mmの大きさで、12800dpiで作成した。感光性樹脂膜にはポジ型の感光性樹脂を使用した。
以下の成分を混合して紫外線硬化性の塗工液を調製した。
光重合開始剤:「ルシリン TPO」(BASF社製、化学名:2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィンオキサイド) 5重量部、
希釈溶剤:酢酸エチル 100重量部。
第1硬化工程のUVA領域における積算光量を30mJ/cm2としたこと以外は実施例1と同様にして光学フィルムを作製した。
第1硬化工程のUVA領域における積算光量を10mJ/cm2としたこと以外は実施例1と同様にして光学フィルムを作製した。
直径200mmの鉄ロール(JISによるSTKM13A)の表面にクロムめっきを施し、そのクロムめっき表面を鏡面研磨して得られた鏡面クロムめっきロールを鋳型ロールとして使用したこと以外は実施例1と同様にして光学フィルムを作製した。
第1硬化工程を実施しなかったこと以外は実施例1と同様にして光学フィルムを作製した。
第1硬化工程を実施しなかったこと以外は実施例4と同様にして光学フィルムを作製した。
上記実施例1〜4および比較例1,2の光学フィルムについて、以下の方法により、樹脂剥がれ評価、剥離試験評価、ロール樹脂残り評価を行なった。
光学フィルムの樹脂層の両端部を顕微鏡で観察し、以下のように樹脂剥がれを判定した。表1に結果を示す。
無:樹脂剥がれが観察されないもの。
光学フィルムの端部の樹脂層表面に、セロハンテープを貼ってから引き剥がす剥離試験を行ない、セロハンテープを貼ってから引き剥がす試験前後の樹脂層端部の形状を顕微鏡で観察することによって、樹脂層端部の剥離性を以下のように判定した。表1に結果を示す。
C:試験前後の形状の比較によって樹脂層の端部の剥離が確認されるもの。
光学フィルム製造後の鋳型ロール表面を目視で観察し、以下のように判定した。表1に結果を示す。
B:ロール上の樹脂残りがわずかに観察される、
C:ロール上の樹脂残りが多量に観察される。
Claims (6)
- 基材フィルム上に、活性エネルギー線硬化性樹脂を含有する塗工液を塗工して、塗工層を形成する塗工工程と、
前記塗工層の前記基材フィルムの搬送方向と直交する方向の両端部領域に、活性エネルギー線を照射する第1硬化工程と、
前記塗工層の表面に鋳型の表面を押し当てた状態で、前記基材フィルム側から塗工層に活性エネルギー線を照射する第2硬化工程と、
を含む(ただし、前記第1硬化工程と前記第2硬化工程の間に前記基材フィルムをロール体に巻き取る工程を有する場合を除く)光学フィルムの製造方法。 - 前記両端部領域は、前記塗工層の両端部から所定の幅の領域であり、当該所定の幅は100μm〜5cmの範囲である、請求項1に記載の光学フィルムの製造方法。
- 前記第1硬化工程で照射される前記活性エネルギー線が紫外線であり、
前記紫外線のUVAにおける積算光量が10mJ/cm2以上400mJ/cm2以下である、請求項1または2に記載の光学フィルムの製造方法。 - 前記紫外線のUVAにおける積算光量が30mJ/cm2以上400mJ/cm2以下である、請求項3に記載の光学フィルムの製造方法。
- 前記鋳型の表面が微細な凹凸形状を有し、第2硬化工程において塗工層表面に微細な凹凸形状が転写される、請求項1〜4のいずれかに記載の光学フィルムの製造方法。
- 前記基材フィルム側が偏光フィルムに対向するように、請求項1〜5のいずれかに記載の方法により製造される光学フィルム上へ、偏光フィルムを積層する工程を含む偏光板の製造方法。
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