JP6950076B2 - UV irradiation device and manufacturing method of optical film - Google Patents
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Description
本発明は、紫外線照射装置、光学フィルムの製造方法、及び赤外線カットガラスに関する。 The present invention relates to an ultraviolet irradiation device, a method for producing an optical film, and an infrared cut glass.
フィルムの上に機能層を設けた光学フィルムが、各種製品に使用されている。このような光学フィルムは、一般的に、搬送された支持体の上に紫外線硬膜剤が添加された塗布液を塗布し、次いで、塗布液を乾燥し、乾燥した塗布液に紫外線を照射することにより、塗布液を硬化し、製造される。この塗布液の硬化には、紫外線照射装置が用いられることが多い。 Optical films with a functional layer on top of the film are used in various products. In such an optical film, generally, a coating liquid to which an ultraviolet hardening agent is added is applied onto a conveyed support, then the coating liquid is dried, and the dried coating liquid is irradiated with ultraviolet rays. As a result, the coating liquid is cured and manufactured. An ultraviolet irradiation device is often used to cure the coating liquid.
例えば、特許文献1には、光源と、光源と対象物との間に配置されたる熱線カットフィルターとも称される赤外線カットガラスと、を備える紫外線照射装置が開示されている。
For example,
近年、光学フィルムに使用される支持体の幅が大きくなっている。そのため、紫外線照射装置において、複数の赤外線カットガラスが支持体の幅方向に沿って並べて配置されている。これらの複数の赤外線カットガラスは、光源からの不要な波長の光が対象物に照射されないようにするため、赤外線カットガラスの端面同士を接触させて配置される。複数の赤外線カットガラスは枠体で保持されている。赤外線カットガラスが枠体に沿ってスライドできるように、赤外線カットガラスと枠体とは一定のクリアランス合計が確保される。 In recent years, the width of the support used for the optical film has increased. Therefore, in the ultraviolet irradiation device, a plurality of infrared cut glasses are arranged side by side along the width direction of the support. These plurality of infrared cut glasses are arranged so that the end faces of the infrared cut glasses are in contact with each other so that the object is not irradiated with light having an unnecessary wavelength from the light source. A plurality of infrared cut glasses are held by a frame. A certain total clearance is secured between the infrared cut glass and the frame so that the infrared cut glass can slide along the frame.
紫外線照射装置の光源を点灯すると、複数の赤外線カットガラス、及び枠体が加熱され、複数の赤外線カットガラス、及び枠体の温度が上昇する。赤外線カットガラス、及び枠体が熱膨張すると、赤外線カットガラスと、枠体とは熱膨張係数が異なるので、熱膨張係数の差に起因して、赤外線カットガラスと枠体との間のクリアランスが常温時より小さくなる。結果、赤外線カットガラスにストレスが加えられ、隣接する赤外線カットガラスの端面同士が擦れて、赤外線カットガラスが破損等を生じやすくなる懸念があった。 When the light source of the ultraviolet irradiation device is turned on, the plurality of infrared cut glasses and the frame are heated, and the temperatures of the plurality of infrared cut glasses and the frame are raised. When the infrared cut glass and the frame are thermally expanded, the coefficient of thermal expansion differs between the infrared cut glass and the frame, so that the clearance between the infrared cut glass and the frame is increased due to the difference in the coefficient of thermal expansion. It is smaller than at room temperature. As a result, there is a concern that stress is applied to the infrared cut glass, the end faces of the adjacent infrared cut glasses rub against each other, and the infrared cut glass is liable to be damaged.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、赤外線カットガラスが破損等するのを抑制できる紫外線照射装置、光学フィルムの製造方法、及び赤外線カットガラスを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide an ultraviolet irradiation device capable of suppressing damage to the infrared cut glass, a method for producing an optical film, and an infrared cut glass.
第1の態様に係る紫外線照射装置は、対象物に向けて光を放射する光源と、光源と対象物との間に配置される複数の赤外線カットガラスと、複数の赤外線カットガラスを支持する枠体と、を備えた紫外線照射装置であって、赤外線カットガラスは、対向する主面と主面を繋ぐ4個の端面とを有する平面視で四角形のガラス板と、ガラス板の少なくとも一方の主面に配置された複数の誘電体膜とを備え、隣接する赤外線カットガラスが、端面同士を接触させて一方向に並べて配置され、かつ接触する端面が0.1μm以下の算術平均粗さを有する。 The ultraviolet irradiation device according to the first aspect is a frame that supports a light source that emits light toward an object, a plurality of infrared cut glasses arranged between the light source and the object, and a plurality of infrared cut glasses. An ultraviolet irradiation device including a body, wherein the infrared cut glass is a rectangular glass plate having a main surface facing each other and four end faces connecting the main surfaces, and at least one main surface of the glass plate. It is provided with a plurality of dielectric films arranged on the surface, and adjacent infrared cut glasses are arranged side by side in one direction with the end faces in contact with each other, and the contacting end faces have an arithmetic average roughness of 0.1 μm or less. ..
第2の態様に係る紫外線照射装置において、ガラス板の4個の端面が、0.1μm以下の算術平均粗さを有する。 In the ultraviolet irradiation device according to the second aspect, the four end faces of the glass plate have an arithmetic mean roughness of 0.1 μm or less.
第3の態様に係る紫外線照射装置において、ガラス板の、0.1μm以下の算術平均粗さを有する端面が、面取部を有する。 In the ultraviolet irradiation device according to the third aspect, the end face of the glass plate having an arithmetic mean roughness of 0.1 μm or less has a chamfered portion.
第4の態様に係る紫外線照射装置において、赤外線カットガラスが、200nm以上400nm以下の波長域において92%以上の透過率を有し、700nm以上2000nm以下の波長域において78%以下の透過率を有する。 In the ultraviolet irradiation device according to the fourth aspect, the infrared cut glass has a transmittance of 92% or more in a wavelength range of 200 nm or more and 400 nm or less, and has a transmittance of 78% or less in a wavelength range of 700 nm or more and 2000 nm or less. ..
第5の態様に係る紫外線照射装置において、赤外線カットガラスが、複数の誘電体膜を、両方の主面に備える。 In the ultraviolet irradiation device according to the fifth aspect, the infrared cut glass includes a plurality of dielectric films on both main surfaces.
第6の態様に係る紫外線照射装置において、ガラス板が矩形である。 In the ultraviolet irradiation device according to the sixth aspect, the glass plate is rectangular.
第7の態様に係る紫外線照射装置において、ガラス板が、溶融石英ガラス、及び合成石英ガラスの何れかである。 In the ultraviolet irradiation device according to the seventh aspect, the glass plate is either fused silica glass or synthetic quartz glass.
第8の態様に係る紫外線照射装置において、光源が、メタルハライドランプ、水銀ランプ、及び発光ダイオードの少なくも一つにより構成される。 In the ultraviolet irradiation device according to the eighth aspect, the light source is composed of at least one of a metal halide lamp, a mercury lamp, and a light emitting diode.
第9の態様に係る紫外線照射装置において、光源に対して複数の赤外線カットガラスと反対側に配置され、光源から放射される光を対象物に向けて反射する反射鏡を備える。 The ultraviolet irradiation device according to the ninth aspect includes a reflector that is arranged on the opposite side of the plurality of infrared cut glasses with respect to the light source and that reflects the light emitted from the light source toward the object.
第10の態様に係る紫外線照射装置において、反射鏡に対して光源と反対側に配置される冷却機構を備える。 The ultraviolet irradiation device according to the tenth aspect includes a cooling mechanism arranged on the side opposite to the light source with respect to the reflecting mirror.
第11の態様に係る光学フィルムの製造方法は、紫外線硬化性化合物を含む塗膜が形成された支持体を搬送する搬送工程と、上述の紫外線照射装置から対象物である塗膜が形成された支持体に光を照射する照射工程を含む。 The method for producing an optical film according to the eleventh aspect includes a transport step of transporting a support on which a coating film containing an ultraviolet curable compound is formed, and a coating film to be an object formed from the above-mentioned ultraviolet irradiation device. It includes an irradiation step of irradiating the support with light.
第12の態様に係る光学フィルムにおいて、照射工程が不活性ガス雰囲気下で行われる。 In the optical film according to the twelfth aspect, the irradiation step is performed in an inert gas atmosphere.
第13の態様に係る赤外線カットガラスは、紫外線照射装置において端面同士を接触させて並べて配置され、対向する主面と主面を繋ぐ4個の端面とを有する平面視で四角形のガラス板と、ガラス板の少なくとも一方の主面に配置された複数の誘電体膜と、少なくとも接触される端面が0.1μm以下の算術平均粗さを有する。 The infrared cut glass according to the thirteenth aspect is arranged side by side with the end faces in contact with each other in the ultraviolet irradiation device, and has a rectangular glass plate in a plan view having a main surface facing each other and four end faces connecting the main surfaces. The plurality of dielectric films arranged on at least one main surface of the glass plate and at least the end faces in contact with each other have an arithmetic average roughness of 0.1 μm or less.
本発明によれば、赤外線カットガラスが破損等することを抑制できる。 According to the present invention, it is possible to prevent the infrared cut glass from being damaged.
以下、添付図面にしたがって本発明の好ましい実施形態について説明する。本発明は以下の好ましい実施形態により説明される。本発明の範囲を逸脱すること無く、多くの手法により変更を行うことができ、実施形態以外の他の実施形態を利用することができる。したがって、本発明の範囲内における全ての変更が特許請求の範囲に含まれる。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The present invention will be described by the following preferred embodiments. Changes can be made by many methods without departing from the scope of the present invention, and embodiments other than the embodiment can be used. Therefore, all modifications within the scope of the present invention are included in the claims.
図1は、実施形態の紫外線照射装置を含む製造ラインの全体の概略図である。なお、ここでいう「上流」、及び「下流」は、支持体Wの搬送方向(Machine Direction)を基準としている。ある基準に対して搬送方向側に位置する場合を「下流」、搬送方向と反対側に位置する場合を「上流」と定義される。 FIG. 1 is a schematic view of the entire production line including the ultraviolet irradiation device of the embodiment. The "upstream" and "downstream" referred to here are based on the transport direction (Machine Direction) of the support W. The case where it is located on the transport direction side with respect to a certain reference is defined as "downstream", and the case where it is located on the opposite side of the transport direction is defined as "upstream".
図1に示されるように、製造ライン1は、対象物を構成する支持体Wを送り出す送り出し装置10と、支持体Wを巻き取る巻き取り装置12と、を備える。支持体Wは、送り出し装置10から巻き取り装置12に、矢印に示される搬送方向に沿って、連続的に搬送される。
As shown in FIG. 1, the
送り出し装置10は、支持体Wを巻き回したロールを送り出すことができれば、その構造は特に限定されない。送り出し装置10として、複数のロールを連続的に送り出すことができる、ターレット式の送り出し装置10を好適に使用できる。
The structure of the
巻き取り装置12は、支持体Wを巻き回してロールにすることができれば、その構造は特に限定されない。巻き取り装置12として、支持体Wを複数のロールに巻き取ることができる、ターレット式の巻き取り装置12を好適に使用できる。
The structure of the take-up
送り出し装置10の下流には塗布装置14が配置される。塗布装置14から支持体Wの一方の面に塗布液が塗布される。塗布液は、少なくとも紫外線硬化性化合物を含んでいる。
A
塗布装置14により、支持体Wの上に乾燥前の塗膜16が形成される。塗布装置14の下流には、乾燥装置18が配置される。乾燥装置18には、搬送される支持体Wの通過を可能にする入口開口18Aと出口開口18Bとが形成される。乾燥装置18は、搬送される支持体Wの上に形成された塗膜16を乾燥させる。
The
乾燥装置18の下流には、ケーシング20が配置される。ケーシング20には、搬送される支持体Wの通過を可能にする入口開口20Aと出口開口20Bとが形成される。ケーシング20の中を不活性ガス雰囲気下にするため、ケーシング20の中には、不活性ガスを供給するノズル24が配置される。
A
ケーシング20には、紫外線照射装置30が取り付けられている。紫外線照射装置30は、支持体Wと、支持体Wの上に形成された乾燥後の塗膜16とに光を照射する。支持体Wの上に形成された塗膜16が硬化する。
An
ケーシング20の下流に配置された巻き取り装置12により、硬化された塗膜16の形成された支持体Wが、ロールに巻き取られる。
The support W on which the cured
図2を参照して、実施形態の紫外線照射装置30について説明する。図2に示されるように、紫外線照射装置30は、第1室32Aと第2室32Bとを有する筐体32を備える。第1室32Aには、光を放射する棒状の光源34と、光源34を覆う反射鏡36と、を備える。光源34、及び反射鏡36は、搬送方向に直交する幅方向(Transverse Direction)に延び、支持体Wの幅よりも大きい長さを有している。
The
反射鏡36は、楕円の一部、又は放物線の断面形状を有する。反射鏡36は、光源34から放射される光を反射し、光源34からの光を効率的に支持体Wに導く。
The
光源34として、例えば、水銀ランプ、メタルハライドランプ、又は発光ダイオード光源等を使用することできる。光源34から放射される光は、紫外線と称される200nm以上400nm以下の波長の光と、波長以外の700nm以上の波長の光とを含んでいる。200nm以上400nm以下の波長の光は、塗膜16に含まれる紫外線硬化性化合物の反応に寄与する。一方で、700nm以上の波長の光は、支持体Wを加熱する要因となる。
As the
そこで、複数の赤外線カットガラス38が、第1室32Aの中であって、光源34と支持体Wの間となる位置に配置される。赤外線カットガラス38は700nm以上の波長の光を反射、又は吸収することができるので、赤外線カットガラス38は700nm以上の波長の光が、塗膜16、及び支持体Wに照射されないようにできる。なお、複数の赤外線カットガラス38は筐体32に取り付けられた枠体44により、支持される。
Therefore, a plurality of
なお、赤外線カットガラス38は、紫外線硬化性化合物の反応に不要な波長を選択的に反射する。反射の輻射熱により、第1室32Aが加熱される懸念がある。第1室32A内の温度を徐冷するため、第2室32Bに冷却機構46が配置される。冷却機構46として、例えば、ファン、多孔板等を挙げることができる。
The
図2に示されるように、赤外線カットガラス38は、紫外線照射装置30において、ケーシング20に近い側に配置される。
As shown in FIG. 2, the
ケーシング20には、紫外線照射装置30から光を透過させるための窓50が設けられている。窓50は、ケーシング20の開口に配置されたカバーガラス52と、カバーガラス52を支持する枠体54と、カバーガラス52と枠体54との間を埋めるゴムパッキン56とにより構成される。
The
紫外線照射装置30と窓50とが位置合わせされ、紫外線照射装置30は窓50に対して着脱自在に固定される。紫外線照射装置30の投影面積と、カバーガラス52の平面視で面積とは、略同じ大きさに設定されている。したがって、カバーガラス52は、紫外線照射装置30からの光をほぼ全て、ケーシング20に中に透過できる。
The
赤外線カットガラス38を通過した紫外線照射装置30からの光は、窓50を透過し、ケーシング20の中を搬送される塗膜16、及び支持体Wに照射される。
The light from the
ケーシング20の中に存在する酸素が、紫外線硬化性化合物の反応を阻害する。ノズル24(図1参照)から不活性ガスを噴射され、ケーシング20の中が不活性ガスに置き替えられる。したがって、ケーシング20、特に窓50のカバーガラス52から不活性ガスをリークさせないことが好ましい。
The oxygen present in the
図3は、赤外線カットガラス38の斜視図である。図3に示されるように、赤外線カットガラス38は、平面視で四角形のガラス板40により構成される。ガラス板40は、例えば、溶融石英ガラス、及び合成石英ガラスの何れかで構成されることが好ましい。溶融石英ガラスは水晶の粉末を酸水素炎で溶融した石英ガラスである。合成石英ガラスは、四塩化ケイ素を加水分解して得られる石英ガラスである。石英ガラスにすることにより、熱膨張係数を小さくでき、200nmの波長の光を透過させることができる。
FIG. 3 is a perspective view of the
ガラス板40は、対向する2個の主面40Aと、2個の主面40Aを繋ぐ4個の端面(対向する2個の端面40B及び対向する2個の端面40C)とを有している。主面40Aは面積の大きな部分で、光源34からの光(後述する誘電体膜で反射、又は吸収される光を除く)を透過する面になる。主面40Aは、0.1μm以下の算術平均粗さを有することが好ましい。0.1μm以下の算術平均粗さにすることにより、ガラス板40の主面40Aでの光の散乱、屈折率のバラツキを小さくでき、ガラス板40に求められる光学特性を維持することができる。
The
赤外線カットガラス38は、光源34からの赤外線をカットするため、2個の主面40Aの少なくとも一方の主面に、複数の誘電体膜(不図示)が形成されている。複数の誘電体膜は、低屈折率層と高屈折率層とが交互に積層した構造を有する。低屈折率層を構成する材料として、酸化チタン等を挙げることができ、高屈折率層を構成する材料としてシリカ等を挙げることができる。
Since the
実施形態の赤外線カットガラス38は、両方の主面40Aに複数の誘電体膜が形成されることが好ましい。一方の主面40Aのみに複数の誘電体膜を形成すると、複数の誘電体膜が全体として厚くなり、クラック等が生じる懸念がある。両方の主面40Aに複数の誘電体膜を形成することで、誘電体膜のクラックを回避できる。
In the
実施形態において、赤外線カットガラス38の複数の誘電体膜は、700nm以上2000nm以下の波長域において78%以下の透過率を有するように構成される。また、赤外線カットガラス38は石英ガラスで構成されるので、200nm以上400nm以下の波長域において92%以上の透過率を有することができる。透過率は分光光度計により測定することできる。
In the embodiment, the plurality of dielectric films of the
図4は、枠体44に支持された赤外線カットガラス38を光源の側から見た平面図である。図5はV−V線に沿う断面図である。図4に示されるように枠体44は、2個のスライド枠体44Aと、2個の固定板44Bとにより構成される。スライド枠体44Aと固定板44Bとは、金属で構成され、例えばアルミニウムで構成することが好ましい。
FIG. 4 is a plan view of the
複数の赤外線カットガラス38は、両方の端面40Cの側で2個のスライド枠体44Aにより支持され、かつ複数の赤外線カットガラス38は2個の固定板44Bによりスライド枠体44Aに沿って両側から挟み込まれている。その結果、複数の赤外線カットガラス38は、ガラス板40のそれぞれの端面40B同士を接触させて、隙間なく一方向に並べて配置される。ここで、一方向は、支持体Wの幅方向に沿う方向である。複数の赤外線カットガラス38を隙間なく配置することにより、紫外線硬化性化合物の反応に寄与しない波長の光が、複数の赤外線カットガラス38の間を通過してしまうことを防止できる。なお、固定板44Bはネジ等で固定され、複数の赤外線カットガラス38が移動することを防止する。複数の赤外線カットガラス38は平面視で四角形であればよく、矩形であることがより好ましい。
The plurality of
図5に示されるように、赤外線カットガラス38はU字型の断面を有するスライド枠体44Aに支持される。スライド枠体44Aから固定板44Bを取り外した際、赤外線カットガラス38をスライド枠体44Aに沿って移動させて配置できるよう、赤外線カットガラス38と2個のスライド枠体44Aと間には1.5mm以下のクリアランス合計が設けられている。
As shown in FIG. 5, the
ところで、光源34が点灯されると、光源34からの光が赤外線カットガラス38、及び枠体44を加熱する。すると、赤外線カットガラス38、及び枠体44の温度が上昇し、赤外線カットガラス38、及び枠体44が熱膨張する。赤外線カットガラス38が石英ガラスである場合、熱膨張係数は0.47×10−6/℃である。枠体44がアルミニウム製である場合、熱膨張係数は24.3×10−6/℃である。赤外線カットガラス38と枠体44とは熱膨張係数が異なり、熱膨張係数に関して、枠体44が赤外線カットガラス38より大きい。熱膨張係数の差に起因して、赤外線カットガラス38と枠体44との間のクリアランスが常温時より小さくなる。結果、赤外線カットガラス38にストレスが加えられ、隣接する赤外線カットガラス38の端面40B同士が擦れて、赤外線カットガラス38が破損を生じることがあった。特に、光源34の点灯及び消灯を繰り返した場合、端面40B同士が擦れる回数が多くなり、赤外線カットガラス38が破損しやすくなる。By the way, when the
発明者は、隣接する赤外線カットガラス38の破損等について、鋭意検討した結果、次の知見を得た。即ち、赤外線カットガラス38の破損等が、赤外線カットガラス38を構成するガラス板40の端面40Bの算術平均粗さと関係することを見出し、本発明に至った。
As a result of diligent studies on the breakage of the adjacent
実施形態では、ガラス板40の接触する端面40Bの算術平均粗さを0.1μm以下にすることにより、赤外線カットガラス38が破損をすることを防止する。端面40Bの算術平均粗さを0.1μm以下にすることにより、端面40Bに残存するクラックの数を少なくでき、又はクラックの深度を浅くできる。ガラス板40の端面40B同士の接触により端面40Bのクラックに応力が集中することを回避できる。結果として、紫外線照射装置30を動作させた場合において、赤外線カットガラス38の破損等を防止することができる。また、固定板44Bと接触する端面40Bに対して、算術平均粗さを0.1μm以下にすることができる。
In the embodiment, the
算術平均粗さは、JIS B0601(1994)に基づく算術平均粗さRaを意味する。端面40Bの算術平均粗さは、表面粗さ計(ミツトヨ製、型式SJ−201、精度 0.01μm、JIS B0601−1994準拠)を用いて測定することができる。測定箇所は、端面40Cから内側に5mmの範囲である(図5参照)。
Arithmetic mean roughness means arithmetic mean roughness Ra based on JIS B0601 (1994). The arithmetic mean roughness of the
接触するガラス板40の端面40Bに加えて、スライド枠体44Aに対向するガラス板40の端面40Cを0.1μm以下の算術平均粗さとすることが好ましい。ガラス板40の端面40Cとスライド枠体44Aとの擦れに起因する、赤外線カットガラス38の破損等を防止することができる。
In addition to the
ガラス板40の4個の端面(端面40B、及び端面40C)を0.1μm以下の算術平均粗さにすることにより、ガラス板40自身が加熱により膨張した際にも、端面40B及び端面40Cのクラックに応力が集中することを防止でき、赤外線カットガラス38の破損等を防止することができる。
By making the four end faces (end face 40B and end
次にガラス板40の端面40Bを0.1μm以下の算術平均粗さにする方法の一例を説明する。ガラス板40の端面40Bを研削した後、端面40Bをアルミナ、酸化セリウム等の砥粒を用いてバフ研磨を施すことより、端面40Bを0.1μm以下の算術平均粗さにできる。端面40Bは、光学研磨面であることが好ましい。光学研磨面は、光の散乱、局部的な屈折率のバラツキ等が低減された光学的機能する面を意味する。ガラス板40の端面40Bを、光学研磨面とすることにより、より確実に赤外線カットガラス38の破損等を防止することができる。
Next, an example of a method of adjusting the
端面40Bについて説明したが、端面40Cについても同様の方法を適用することができ、端面40Cを0.1μm以下の算術平均粗さにすることができる。
Although the
図3において、赤外線カットガラス38を構成するガラス板40の主面40Aと端面40Bとの境界線、及び主面40Aと端面40Cとの境界線での成す角度は、ほぼ90°である。しかしながら、境界線での角度が90°であると、赤外線カットガラス38の各境界線で欠け等が発生しやすくなる。ガラス板40の端面40Bと端面40Cにおける境界線に面取部を形成することが好ましい。面取部とは、境界線を削りとった状態を意味し、R面取部、又はC面取部とすることができる。R面取部は境界線を曲線に削り取った形状であり、C面取部は所定の角度で直線状に削り取った形状である。
In FIG. 3, the angle formed by the boundary line between the
図6は、枠体54に支持されたカバーガラス52を光源34の側から見た平面図である。図6に示されるように枠体54は、2個のスライド枠体54Aと、2個の固定板54Bとにより構成される。スライド枠体54Aと固定板54Bとは、金属で構成され、例えば、ステンレス鋼で構成させることができる。カバーガラス52は、支持体Wの幅方向に沿って延びる長尺の一枚板で構成される。カバーガラス52は、溶融石英ガラス、及び合成石英ガラスの何れかで構成されることが好ましい。石英ガラスにすることにより、熱膨張係数を小さくでき、200nmの波長の光を透過させることができる。カバーガラス52は、複数の石英ガラス板を準備し、石英ガラス板の端面同士を溶接することにより一枚板の構成にすることができる。カバーガラス52は対向する主面を有する。主面は0.1μm以下の算術平均粗さを有することが好ましい。カバーガラス52の主面は、面積の大きな部分で、紫外線照射装置30からの光を透過させる面となる。0.1μm以下の算術平均粗さにすることにより、カバーガラス52の主面での光の散乱、屈折率のバラツキを小さくでき、求められる光学特性を維持することができる。
FIG. 6 is a plan view of the
カバーガラス52が一枚板であり、かつゴムパッキン56がスライド枠体54Aとカバーガラス52との間に介在するので、ケーシング20の中の不活性ガスが窓50からリークすることを防止することができる。
Since the
次に、図1を参照して、光学フィルムの製造方法について説明する。送り出し装置10に支持体Wを巻き回したロールがセットされる。支持体Wは、可撓性の連続した帯状であって、対向する面積の大きな面を有し、膜厚の薄い部材を意味する。支持体Wを構成する材質として、樹脂フィルムを挙げることができる。樹脂フィルムの材質として、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン等のビニル重合体、6,6−ナイロン、6−ナイロン等のポリアミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン−2,6−ナフタレート等のポリエステル、ポリカーボネート、セルローストリアセテート、セルロースダイアセテート等のセルロースアセテート等が例示することができる。
Next, a method for manufacturing an optical film will be described with reference to FIG. A roll around which the support W is wound is set in the
送り出し装置10から支持体Wが、例えば、0.1m/秒から1.5m/秒の搬送速度で送り出される。
The support W is delivered from the
塗布装置14から塗布液が支持体Wの一方面に供給され、支持体Wの一方面に塗膜16が形成される。塗膜16とは、支持体Wに塗布された塗布液を意味し、乾燥前、乾燥後、硬化前、及び硬化後の塗布液を含む。塗膜16が形成された支持体Wが搬送される(搬送工程)。
The coating liquid is supplied from the
塗布装置14の方式は、エクストルージョンコート方式、ディップコート方式、エアーナイフコート方式、カーテンコート方式、スライドコート方式、ローラーコート方式、ワイヤーバーコート方式、及びグラビアコート方式の何れも適用することができ、これらには限定されない。
As the method of the
塗布液は、少なくとも紫外線硬化性化合物を含み、紫外線硬化性化合物以外にも溶媒、光重合開始剤、界面活性剤、紫外線吸収剤等を必要に応じて含んでいてもよい。 The coating liquid contains at least an ultraviolet curable compound, and may contain a solvent, a photopolymerization initiator, a surfactant, an ultraviolet absorber and the like, if necessary, in addition to the ultraviolet curable compound.
紫外線硬化性化合物としては、紫外線により硬化可能な紫外線硬化性化合物(紫外線硬化性モノマー、オリゴマー、プレポリマー等の紫外線硬化性化合物等)等が例示できる。なお、紫外線硬化性モノマー、オリゴマー、又は低分子量であってもよい。紫外線硬化性化合物は、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。 Examples of the ultraviolet curable compound include ultraviolet curable compounds (ultraviolet curable monomers, oligomers, prepolymers and the like) that can be cured by ultraviolet rays. It may be an ultraviolet curable monomer, an oligomer, or a low molecular weight. The UV curable compound can be used alone or in combination of two or more.
紫外線硬化性化合物は、通常、紫外線硬化性基、例えば、重合性基(ビニル基、アリル基、(メタ)アクリロイル基等)、感光性基(シンナモイル基等)等を有しており、特に重合性基を有する紫外線硬化性化合物(例えば、単量体、オリゴマー(又は樹脂、特に低分子量樹脂))が好ましい。 The ultraviolet curable compound usually has an ultraviolet curable group, for example, a polymerizable group (vinyl group, allyl group, (meth) acryloyl group, etc.), a photosensitive group (cinnamoyl group, etc.), and the like, and particularly polymerizes. UV curable compounds having a sex group (eg, monomers, oligomers (or resins, especially low molecular weight resins)) are preferred.
重合性基を有する紫外線硬化性化合物のうち、単量体としては、例えば、単官能性単量体[(メタ)アクリル酸エステル等の(メタ)アクリル系単量体、例えば、アルキル(メタ)アクリレート(メチル(メタ)アクリレート等のC1−6アルキル(メタ)アクリレート等)、シクロアルキル(メタ)アクリレート、橋架環式炭化水素基を有する(メタ)アクリレート(イソボルニル(メタ)アクリレート、アダマンチル(メタ)アクリレート等)、グリシジル(メタ)アクリレート;酢酸ビニル等のビニルエステル、ビニルピロリドン等のビニル系単量体等]、少なくとも2つの重合性不飽和結合を有する多官能性単量体[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、ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート等のアルキレングリコールジ(メタ)アクリレート;ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリオキシテトラメチレングリコールジ(メタ)アクリレート等の(ポリ)オキシアルキレングリコールジ(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、アダマンタンジ(メタ)アクリレート等の橋架環式炭化水素基を有するジ(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、トリメチロールエタントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート等の3から6程度の重合性不飽和結合を有する多官能性単量体]が例示できる。 Among the ultraviolet curable compounds having a polymerizable group, examples of the monomer include a monofunctional monomer [a (meth) acrylic monomer such as (meth) acrylic acid ester, for example, an alkyl (meth). Acrylate (C1-6 alkyl (meth) acrylate such as methyl (meth) acrylate), cycloalkyl (meth) acrylate, (meth) acrylate having bridging ring hydrocarbon group (isobornyl (meth) acrylate, adamantyl (meth)) Acrylate etc.), glycidyl (meth) acrylate; vinyl ester such as vinyl acetate, vinyl monomer such as vinylpyrrolidone], polyfunctional monomer having at least two polymerizable unsaturated bonds [ethylene glycol di (ethylene glycol di () Alkylene glycol di (meth) acrylates such as meta) acrylate, propylene glycol di (meth) acrylate, butanediol di (meth) acrylate, neopentyl glycol di (meth) acrylate, hexanediol di (meth) acrylate; diethylene glycol di (meth) acrylate. ) (Poly) oxyalkylene glycol di (meth) acrylates such as acrylates, dipropylene glycol di (meth) acrylates, polyoxytetramethylene glycol di (meth) acrylates; tricyclodecanedimethanol di (meth) acrylates, adamantangi ( Di (meth) acrylate having a bridging ring-type hydrocarbon group such as meta) acrylate; trimethylolpropane tri (meth) acrylate, trimethylol ethanetri (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate. ) Polyfunctional monomer having a polymerizable unsaturated bond of about 3 to 6 such as acrylate and dipentaerythritol penta (meth) acrylate] can be exemplified.
光重合開始剤としては、例えば、アセトフェノン類又はプロピオフェノン類、ベンジル類、ベンゾイン類、ベンゾフェノン類、チオキサントン類、アシルホスフィンオキシド類等を使用できる。 As the photopolymerization initiator, for example, acetophenones or propiophenones, benzyls, benzoins, benzophenones, thioxanthones, acylphosphine oxides and the like can be used.
使用される溶媒としては、各成分を溶解、又は分散可能であること、塗布工程、乾燥工程において均一な面状となり易いこと、液保存性が確保できること、適度な飽和蒸気圧を有すること、等の観点で選ばれる各種の溶剤が使用できる。 The solvent used is that each component can be dissolved or dispersed, that it tends to have a uniform surface shape in the coating process and the drying process, that liquid storage stability can be ensured, that it has an appropriate saturated vapor pressure, and the like. Various solvents selected from the viewpoint of can be used.
溶媒は2種類以上のものを混合して用いることができる。特に、乾燥負荷の観点から、常圧室温における沸点が100℃以下の溶剤を主成分とし、乾燥速度の調整のために沸点が100℃超の溶剤を少量含有することが好ましい。 Two or more kinds of solvents can be mixed and used. In particular, from the viewpoint of drying load, it is preferable that the main component is a solvent having a boiling point of 100 ° C. or lower at normal pressure and room temperature, and a small amount of a solvent having a boiling point of more than 100 ° C. is contained in order to adjust the drying rate.
沸点が100℃以下の溶剤としては、例えば、ヘキサン(沸点68.7℃)、ヘプタン(98.4℃)、シクロヘキサン(80.7℃)、ベンゼン(80.1℃)等の炭化水素類、ジクロロメタン(39.8℃)、クロロホルム(61.2℃)、四塩化炭素(76.8℃)、1,2−ジクロロエタン(83.5℃)、トリクロロエチレン(87.2℃)等のハロゲン化炭化水素類、ジエチルエーテル(34.6℃)、ジイソプロピルエーテル(68.5℃)、ジプロピルエーテル(90.5℃)、テトラヒドロフラン(66℃)等のエーテル類、ギ酸エチル(54.2℃)、酢酸メチル(57.8℃)、酢酸エチル(77.1℃)、酢酸イソプロピル(89℃)等のエステル類、アセトン(56.1℃)、2−ブタノン(メチルエチルケトンと同じ、79.6℃)等のケトン類、メタノール(64.5℃)、エタノール(78.3℃)、2−プロパノール(82.4℃)、1−プロパノール(97.2℃)等のアルコール類、アセトニトリル(81.6℃)、プロピオニトリル(97.4℃)等のシアノ化合物類、及び二硫化炭素(46.2℃)等がある。このうちケトン類、エステル類が好ましく、特に好ましくはケトン類である。ケトン類の中では2−ブタノンが特に好ましい。 Examples of the solvent having a boiling point of 100 ° C. or lower include hydrocarbons such as hexane (boiling point 68.7 ° C.), heptane (98.4 ° C.), cyclohexane (80.7 ° C.), and benzene (80.1 ° C.). Hydrocarbonized hydrocarbons such as dichloromethane (39.8 ° C.), chloroform (61.2 ° C.), carbon tetrachloride (76.8 ° C.), 1,2-dichloroethane (83.5 ° C.), trichloroethylene (87.2 ° C.), etc. Hydrocarbons, diethyl ether (34.6 ° C.), diisopropyl ether (68.5 ° C.), dipropyl ether (90.5 ° C.), ethers such as tetrahydrofuran (66 ° C.), ethyl formate (54.2 ° C.), Ethers such as methyl acetate (57.8 ° C), ethyl acetate (77.1 ° C), isopropyl acetate (89 ° C), acetone (56.1 ° C), 2-butanone (same as methyl ethyl ketone, 79.6 ° C) Ketones such as methanol (64.5 ° C), ethanol (78.3 ° C), 2-propanol (82.4 ° C), alcohols such as 1-propanol (97.2 ° C), acetonitrile (81.6 ° C). ℃), cyano compounds such as propionitrile (97.4 ° C), carbon disulfide (46.2 ° C) and the like. Of these, ketones and esters are preferable, and ketones are particularly preferable. Among the ketones, 2-butanone is particularly preferable.
沸点が100℃を超える溶剤としては、例えば、オクタン(125.7℃)、トルエン(110.6℃)、キシレン(138℃)、テトラクロロエチレン(121.2℃)、クロロベンゼン(131.7℃)、ジオキサン(101.3℃)、ジブチルエーテル(142.4℃)、酢酸イソブチル(118℃)、シクロヘキサノン(155.7℃)、2−メチル−4−ペンタノン(MIBKと同じ、115.9℃)、1−ブタノール(117.7℃)、N,N−ジメチルホルムアミド(153℃)、N,N−ジメチルアセトアミド(166℃)、ジメチルスルホキシド(189℃)等がある。好ましくは、シクロヘキサノン、2−メチル−4−ペンタノンである。 Examples of the solvent having a boiling point exceeding 100 ° C. include octane (125.7 ° C.), toluene (110.6 ° C.), xylene (138 ° C.), tetrachloroethylene (121.2 ° C.), chlorobenzene (131.7 ° C.), and the like. Dioxane (101.3 ° C), dibutyl ether (142.4 ° C), isobutyl acetate (118 ° C), cyclohexanone (155.7 ° C), 2-methyl-4-pentanone (same as MIBK, 115.9 ° C), There are 1-butanol (117.7 ° C.), N, N-dimethylformamide (153 ° C.), N, N-dimethylacetamide (166 ° C.), dimethyl sulfoxide (189 ° C.) and the like. Preferred are cyclohexanone and 2-methyl-4-pentanone.
紫外線吸収剤については特に制限はなく、特開2006−184874号公報[0107]〜[0185]段落に記載の化合物を挙げることができる。高分子紫外線吸収剤も好ましく用いることができ、特に特開平6−148430号公報に記載の高分子紫外線吸収剤が好ましく用いられる。 The ultraviolet absorber is not particularly limited, and the compounds described in paragraphs [0107] to [0185] of JP-A-2006-184874 can be mentioned. A polymer ultraviolet absorber can also be preferably used, and in particular, the polymer ultraviolet absorber described in JP-A-6-148430 is preferably used.
界面活性剤としては、具体的にはフッ素系界面活性剤、又はシリコーン系界面活性剤あるいはその両者を含有することが好ましい。また、界面活性剤は、低分子化合物よりもオリゴマー、及びポリマーの何れかであることが好ましい。一般的に界面活性剤は乾燥風の局所的な分布による乾燥バラツキに起因する膜厚ムラ等を抑制することができる。 Specifically, the surfactant preferably contains a fluorine-based surfactant, a silicone-based surfactant, or both. Further, the surfactant is preferably either an oligomer or a polymer rather than a low molecular weight compound. In general, surfactants can suppress film thickness unevenness and the like caused by drying variations due to the local distribution of drying air.
塗膜16が形成された支持体Wが乾燥装置18の中に搬送される。乾燥装置18は、搬送される支持体Wの上に形成された塗膜16に含まれる、例えば溶媒を蒸発させることにより、塗膜16を乾燥させる。乾燥装置18に適用される乾燥方式について特に制限はなく、熱風による対流乾燥方式、赤外線等の輻射熱による輻射乾燥方式等、種々の乾燥方式を採用することができる。
The support W on which the
乾燥装置18で乾燥された塗膜16が形成された支持体Wが、不活性ガス雰囲気下のケーシング20の中に搬送される。紫外線照射装置30の光源34からの光が、赤外線カットガラス38、及びケーシング20の窓50のカバーガラス52(図2参照)を介して、乾燥後の塗膜16の形成された支持体Wに照射される(照射工程)。
The support W on which the
紫外線照射装置30からの光は、塗膜16に含まれる紫外線硬化性化合物を架橋反応、重合反応等の反応を起させ、塗膜16を硬化させる。硬化された塗膜16が機能層となる。機能層は、特に限定されず、たとえば、ハードコート層、防眩層、低透湿のバリア層、帯電防止層、反射防止層、光学異方性層等を挙げることができる。支持体Wに機能層を径背することにより、各種表示装置、発光装置、偏光板等の各種光学素子等の、光学部材に用いることができる光学フィルムを製造することができる。
The light from the
上述したように、紫外線照射装置30の隣接する赤外線カットガラス38の端面40Bが0.1μm以下の算術平均粗さを有しているので、赤外線カットガラス38の破損等を防止できる。
As described above, since the
以下、本発明の実施例を挙げ、本発明を、より詳細に説明する。但し、本発明は、これらの実施例に何ら限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples of the present invention. However, the present invention is not limited to these examples.
<試験条件>
紫外線照射装置の紫外線照射量を50mJ/cm2から600mJ/cm2の範囲とし、紫外線照射装置を100℃から300℃の範囲で断続的に使用した。赤外線カットガラスを支持する枠体の温度を、紫外線照射装置の温度とした。<Test conditions>
The ultraviolet irradiation amount of the ultraviolet irradiation device in a range from 50 mJ / cm 2 of 600 mJ / cm 2, and intermittently used in the range of 300 ° C. The UV irradiation apparatus from 100 ° C.. The temperature of the frame supporting the infrared cut glass was defined as the temperature of the ultraviolet irradiation device.
<試験1>
通常の研削を終えた複数の赤外線カットガラスを準備した。赤外線カットガラスを構成するガラス板の端面に、0.1μm以下の算術平均粗さを有するため研磨処理を実施した。ミツトヨ製のSJ−201で端面を測定したところ算術平均粗さは0.1μmであった。<
A plurality of infrared cut glasses that had been subjected to normal grinding were prepared. The end face of the glass plate constituting the infrared cut glass was polished because it had an arithmetic mean roughness of 0.1 μm or less. When the end face was measured with SJ-201 manufactured by Mitutoyo, the arithmetic mean roughness was 0.1 μm.
<試験2>
通常の研削を終えた複数の赤外線カットガラスを準備した。ここでは、赤外線カットガラスを構成するガラス板の端面に、0.1μm以下の算術平均粗さを有するための処理を実施しなかった。ミツトヨ製のSJ−201で端面を測定したところ算術平均粗さは3.0μmであった。<Test 2>
A plurality of infrared cut glasses that had been subjected to normal grinding were prepared. Here, the end face of the glass plate constituting the infrared cut glass was not subjected to the treatment for having an arithmetic mean roughness of 0.1 μm or less. When the end face was measured with SJ-201 manufactured by Mitutoyo, the arithmetic mean roughness was 3.0 μm.
<評価>
試験1、及び試験2の赤外線カットガラスをそれぞれ複数枚準備し、端面同士を接触させた状態で紫外線照射装置にセットした。試験条件にしたがって、紫外線の照射を実施した。評価は、試験前、及び試験後における、試験1、及び試験2の赤外線カットガラスの端面のマイクロスコープ(キーエンス製、型式デジタルマイクロスコープ VHX−1000)の画像を観察することで行った。観察画像がガラス端部の上下線が略平行であることと、局所的な照明反射が視認できない場合、破損、及び割れ「無し」と判断し、観察画像がガラス端部の上下線が水面様に形状変化しており、照明反射が局所的に発生している場合、破損、及び割れの何れかが「有り」と判断した。<Evaluation>
A plurality of infrared cut glasses of
図7は、試験1、及び試験2の試験前及び試験後の各端面のマイクロスコープ画像を対比して示す表である。試験前の試験1と試験2とを対比すると、試験1では凹凸は確認できなかった。一方、試験2では、凹凸が確認できた。いずれも破損、及び割れは確認されなかった。
FIG. 7 is a table showing the microscope images of the end faces of
試験1の試験後において、端面を観察したところ、破損、及び割れは確認されなかった。試験2の試験後において、ガラス端部の上線が水面様に形状変化しており、照明反射が局所的に発生していることが確認できた。試験2のガラス表層で、剥離が見られた。図8は、試験後の試験2を、斜め上から観察した画像である。図8に示されるように、試験2の表層に破損が発生していることが確認できた。
When the end face was observed after the test of
観察結果から、端面の算術平均粗さを0.1μm以下にすることにより、赤外線カットガラスの破損等を防止できることが理解できる。 From the observation results, it can be understood that damage to the infrared cut glass can be prevented by setting the arithmetic mean roughness of the end face to 0.1 μm or less.
1 製造ライン
10 送り出し装置
12 巻き取り装置
14 塗布装置
16 塗膜
18 乾燥装置
18A 入口開口
18B 出口開口
20 ケーシング
20A 入口開口
20B 出口開口
24 ノズル
30 紫外線照射装置
32 筐体
32A 第1室
32B 第2室
34 光源
36 反射鏡
38 赤外線カットガラス
40 ガラス板
40A 主面
40B 端面
40C 端面
44 枠体
44A スライド枠体
44B 固定板
46 冷却機構
50 窓
52 カバーガラス
54 枠体
54A スライド枠体
54B 固定板
56 ゴムパッキン
W 支持体1
Claims (12)
前記光源と前記対象物との間に配置される複数の赤外線カットガラスと、
前記複数の赤外線カットガラスを支持する枠体と、を備えた紫外線照射装置であって、
前記赤外線カットガラスは、対向する主面と前記主面を繋ぐ4個の端面とを有する平面視で四角形のガラス板と、前記ガラス板の少なくとも一方の前記主面に配置された複数の誘電体膜とを備え、
隣接する前記赤外線カットガラスが、前記端面同士を接触させて一方向に並べて配置され、かつ接触する前記端面が0.1μm以下の算術平均粗さを有する紫外線照射装置。 A light source that emits light toward an object,
A plurality of infrared cut glasses arranged between the light source and the object,
An ultraviolet irradiation device including a frame body that supports the plurality of infrared cut glasses.
The infrared cut glass includes a quadrangular glass plate having a main surface facing each other and four end faces connecting the main surfaces, and a plurality of dielectrics arranged on at least one of the main surfaces of the glass plate. With a membrane,
An ultraviolet irradiation device in which adjacent infrared cut glasses are arranged side by side in one direction with the end faces in contact with each other, and the contact end faces have an arithmetic mean roughness of 0.1 μm or less.
請求項1から10の何れか一項に記載された紫外線照射装置から対象物である前記塗膜が形成された前記支持体に光を照射する照射工程と、
を含む光学フィルムの製造方法。 A transport process for transporting a support on which a coating film containing an ultraviolet curable compound is formed, and
An irradiation step of irradiating the support on which the coating film, which is an object, is formed from the ultraviolet irradiation device according to any one of claims 1 to 10.
A method for manufacturing an optical film including.
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