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WO2024080207A1 - 積層体の製造方法及び積層体の製造装置 - Google Patents

積層体の製造方法及び積層体の製造装置 Download PDF

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WO2024080207A1
WO2024080207A1 PCT/JP2023/036241 JP2023036241W WO2024080207A1 WO 2024080207 A1 WO2024080207 A1 WO 2024080207A1 JP 2023036241 W JP2023036241 W JP 2023036241W WO 2024080207 A1 WO2024080207 A1 WO 2024080207A1
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WO
WIPO (PCT)
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film
cutting
laminate
layer
refractive index
Prior art date
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Ceased
Application number
PCT/JP2023/036241
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English (en)
French (fr)
Inventor
友和 日野
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Dexerials Corp
Original Assignee
Dexerials Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dexerials Corp filed Critical Dexerials Corp
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Priority to CN202380061958.9A priority patent/CN119768258A/zh
Priority to KR1020257007081A priority patent/KR20250048452A/ko
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    • B26D1/045—Cutting through work characterised by the nature or movement of the cutting member or particular materials not otherwise provided for; Apparatus or machines therefor; Cutting members therefor involving a cutting member which does not travel with the work having a linearly-movable cutting member for thin material, e.g. for sheets, strips or the like
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    • B26D2007/0012—Details, accessories or auxiliary or special operations not otherwise provided for
    • B26D2007/0068—Trimming and removing web edges

Definitions

  • the present invention relates to a method for manufacturing a laminate and an apparatus for manufacturing a laminate. This application has priority to the contents described in Patent Application No. 2022-165181, filed in Japan on October 14, 2022.
  • Anti-reflective films are used in a variety of applications. For example, they are attached to the monitor glass of in-vehicle LCD panels. After being attached to a substrate such as glass, the anti-reflective film is cut into the desired shape.
  • Patent Document 1 describes how the occurrence of cracks or chips on the cut surface of a film can be suppressed by heating the film to a temperature close to the film's glass transition temperature while cutting it.
  • the present disclosure has been made in consideration of the above problems, and provides a laminate manufacturing method and laminate manufacturing device that can suppress the occurrence of cracks during cutting.
  • the method for producing a laminate according to the first aspect includes a lamination step of laminating a laminate film having a base film and an inorganic layer laminated on the base film to a substrate, and a cutting step of cutting the laminate film to match the shape of the substrate, in which a cutting tool is heated to a temperature equal to or higher than 65°C lower than the softening point temperature of the base film to cut the laminate film.
  • the cutting tool may have a cutting blade.
  • the laminate film has an adhesive layer, the base film, and the inorganic layer, and the inorganic layer may be formed by alternating low refractive index layers and high refractive index layers having a refractive index higher than that of the low refractive index layers.
  • the bonding surface of the substrate to which the laminate film is bonded may be curved.
  • the laminate manufacturing apparatus includes a lamination device that bonds a laminate film having a base film and an inorganic layer laminated on the base film to a substrate, and a cutting device that cuts the laminate film to match the shape of the substrate, and the cutting device has a heating mechanism that heats a cutting tool to a temperature 65°C lower than the softening point temperature of the base film or higher.
  • the cutting device may have a thermometer that measures the temperature of the cutting tool and a control unit that moves the cutting tool along the outer periphery of the substrate.
  • the laminate manufacturing method and laminate manufacturing device according to this embodiment can suppress the occurrence of cracks during cutting.
  • FIG. 4A to 4C are diagrams for explaining a bonding step in the manufacturing method of the laminate according to the embodiment.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the laminated film according to the present embodiment.
  • 5A to 5C are diagrams for explaining a cutting step in the method for producing a laminate according to the embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram showing the measurement of the upper surface of the laminate film after cutting the laminate film of Example 1.
  • FIG. 13 is a diagram showing the measurement of the upper surface of the laminate film after cutting the laminate film of Example 2.
  • 1 is a diagram showing the measurement of the upper surface of the laminate film of Comparative Example 1 after the laminate film was cut.
  • 13 is a diagram showing the measurement of the upper surface of the laminate film after cutting the laminate film of Comparative Example 2.
  • FIG. FIG. 1 is a diagram showing the relationship between the temperature at the center and the cutting portion of a razor blade, which is a cutting tool, in Example 1, Example 2, Comparative Example 1, and Comparative Example 2.
  • Method of manufacturing laminate The method for producing a laminate according to this embodiment includes a bonding step and a cutting step.
  • FIG. 1 is a diagram for explaining the lamination step in the laminate manufacturing method according to this embodiment.
  • the laminate film 10 is laminated to the substrate 20.
  • the substrate 20 is, for example, glass, plastic, etc.
  • the bonding surface 21 of the substrate 20 to which the laminated film 10 is bonded may be flat or curved. If the bonding surface 21 is curved, the bonding surface 21 may be curved in only one direction within the plane in which the substrate 20 extends, or may be curved in multiple directions.
  • the method for bonding the laminated film 10 to the substrate 20 is not particularly limited. For example, lamination, vacuum processing, etc. can be used.
  • the laminate film 10 is preferably, for example, one size larger than the bonding surface 21 of the substrate 20. After the laminate film 10 is bonded to the substrate 20, the excess portion of the laminate film 10 protrudes around the periphery of the substrate 20.
  • the laminated film 10 has a base film and an inorganic layer laminated on the base film.
  • Figure 2 is a cross-sectional view of the laminated film 10 according to this embodiment.
  • the laminated film 10 shown in Figure 2 has, for example, a release layer 1, an adhesive layer 2, a base film 3, a hard coat layer 4, an optically functional layer 5, an antifouling layer 6, and a protective layer 7.
  • the optically functional layer 5 is an example of an inorganic layer.
  • the release layer 1 is a layer that protects the adhesive layer 2.
  • the release layer 1 is peeled off at the time of lamination, and the adhesive layer 2 that is exposed by peeling off the release layer 1 is adhered to the substrate 20.
  • the release layer 1 is, for example, paper or film coated with a release agent.
  • the thickness of the release layer 1 is, for example, 70 ⁇ m or more and 80 ⁇ m or less.
  • the adhesive layer 2 is a layer that is adhered to the substrate 20.
  • the adhesive layer 2 includes, for example, an acrylic adhesive, a silicone adhesive, or a urethane adhesive.
  • the thickness of the adhesive layer 2 is, for example, 10 ⁇ m or more and 50 ⁇ m or less, and preferably 20 ⁇ m or more and 30 ⁇ m or less.
  • the substrate film 3 is, for example, a plastic film.
  • materials constituting the plastic film include polyester resins, acetate resins, polyethersulfone resins, polycarbonate resins, polyamide resins, polyimide resins, polyolefin resins, (meth)acrylic resins, polyvinyl chloride resins, polyvinylidene chloride resins, polystyrene resins, polyvinyl alcohol resins, polyarylate resins, and polyphenylene sulfide resins.
  • the base film 3 is, for example, a polyester-based resin, an acetate-based resin, a polycarbonate-based resin, or a polyolefin-based resin.
  • a polyethylene terephthalate (PET) base material or a triacetyl cellulose (TAC) base material is preferably used as the base film 3.
  • the thickness of the base film 3 is, for example, 60 ⁇ m or more. If the thickness of the base film 3 is thin, cracks may occur in the laminate film 10 due to bending of the film, etc.
  • the thickness of the base film 3 is, for example, 1 mm or less, preferably 500 ⁇ m or less, and more preferably 300 ⁇ m or less. If the thickness of the base film 3 is too thick, the transparency of the base film 3 decreases and the rigidity increases, making it more susceptible to cracking.
  • One surface of the base film 3 may be previously subjected to an etching treatment such as sputtering, corona discharge, ultraviolet irradiation, electron beam irradiation, conversion, oxidation, and/or an undercoat treatment.
  • an etching treatment such as sputtering, corona discharge, ultraviolet irradiation, electron beam irradiation, conversion, oxidation, and/or an undercoat treatment.
  • the hard coat layer 4 is formed on one side of the base film 3.
  • the hard coat layer 4 is not particularly limited, and a known hard coat layer can be used.
  • the hard coat layer 4 may contain, for example, a binder resin and a filler.
  • the hard coat layer 4 may also contain a leveling agent.
  • the binder resin is preferably transparent, and is, for example, an ionizing radiation curable resin that is cured by ultraviolet light or electron beams, a thermoplastic resin, or a thermosetting resin.
  • ionizing radiation curable resins that are binder resins include ethyl (meth)acrylate, ethylhexyl (meth)acrylate, styrene, methylstyrene, and N-vinylpyrrolidone.
  • the ionizing radiation curable resin may also be a compound having two or more unsaturated bonds.
  • ionizing radiation curable resins having two or more unsaturated bonds include trimethylolpropane tri(meth)acrylate, tripropylene glycol di(meth)acrylate, diethylene glycol di(meth)acrylate, dipropylene glycol di(meth)acrylate, pentaerythritol tri(meth)acrylate, pentaerythritol tetra(meth)acrylate, dipentaerythritol hexa(meth)acrylate, 1,6-hexanediol di(meth)acrylate, neopentyl glycol di(meth)acrylate, trimethylolpropane tri(meth)acrylate, ditrimethylolpropane tetra(meth)acrylate, dipentaerythritol ...
  • tetrapentaerythritol penta(meth)acrylate tripentaerythritol octa(meth)acrylate, tetrapentaerythritol deca(meth)acrylate
  • isocyanuric acid tri(meth)acrylate isocyanuric acid di(meth)acrylate
  • polyester tri(meth)acrylate polyester di(meth)acrylate, bisphenol di(meth)acrylate, diglycerin tetra(meth)acrylate, adamantyl di(meth)acrylate, isobornyl di(meth)acrylate, dicyclopentane di(meth)acrylate, tricyclodecane di(meth)acrylate, and ditrimethylolpropane tetra(meth)acrylate.
  • pentaerythritol triacrylate PETA
  • dipentaerythritol hexaacrylate DPHA
  • pentaerythritol tetraacrylate PETA
  • (meth)acrylate refers to methacrylate and acrylate.
  • the ionizing radiation curable resin may be one obtained by modifying the above-mentioned compounds with PO (propylene oxide), EO (ethylene oxide), CL (caprolactone), etc.
  • the ionizing radiation curable resin is preferably an acrylic ultraviolet curable resin composition.
  • thermoplastic resins that are binder resins include styrene-based resins, (meth)acrylic resins, vinyl acetate-based resins, vinyl ether-based resins, halogen-containing resins, alicyclic olefin-based resins, polycarbonate-based resins, polyester-based resins, polyamide-based resins, cellulose derivatives, silicone-based resins, and rubber or elastomers.
  • the above-mentioned thermoplastic resins are non-crystalline and soluble in organic solvents (particularly common solvents that can dissolve multiple polymers and curable compounds).
  • the binder resin is a styrene-based resin, a (meth)acrylic resin, an alicyclic olefin-based resin, a polyester-based resin, a cellulose derivative (cellulose esters, etc.), etc.
  • thermosetting resin that is the binder resin may be, for example, a phenol resin, a urea resin, a diallyl phthalate resin, a melamine resin, a guanamine resin, an unsaturated polyester resin, a polyurethane resin, an epoxy resin, an aminoalkyd resin, a melamine-urea co-condensation resin, a silicon resin, a polysiloxane resin (including so-called silsesquioxanes such as cage-shaped and ladder-shaped ones), etc.
  • the hard coat layer 4 may contain an organic resin and an inorganic material, or may be an organic-inorganic hybrid material.
  • an organic resin and an inorganic material may be an organic-inorganic hybrid material.
  • One example is one formed by the sol-gel method.
  • inorganic materials include silica, alumina, zirconia, and titania.
  • organic materials include acrylic resin.
  • the filler may be made of an organic substance, an inorganic substance, or a mixture of organic and inorganic substances.
  • Various fillers can be selected for the hard coat layer 4 according to the application of the laminate film 10, from the viewpoints of anti-glare properties, adhesion to the optical functional layer 5 described below, anti-blocking properties, etc.
  • known fillers such as silica (oxide of silicon) particles, alumina (aluminum oxide) particles, and organic fine particles can be used as the filler.
  • the average particle size of the filler is, for example, 800 nm or less, preferably 100 nm or less, and more preferably 40 nm or more and 70 nm or less.
  • the average particle size of the organic fine particles is, for example, 10 ⁇ m or less, preferably 5 ⁇ m or less, and more preferably 3 ⁇ m or less.
  • the thickness of the hard coat layer 4 is preferably, for example, 0.5 ⁇ m or more, and more preferably 1 ⁇ m or more.
  • the thickness of the hard coat layer 4 is preferably 100 ⁇ m or less.
  • the hard coat layer 4 may be made of a single layer, or may be made of a laminate of multiple layers.
  • the optical function layer 5 is a layer that exhibits optical functions.
  • Optical functions are functions that control the properties of light, such as reflection, transmission, and refraction, and examples of such functions include anti-reflection, selective reflection, anti-glare, and lens functions.
  • the optical function layer 5 is, for example, a laminated film in which high-refractive index layers and low-refractive index layers are alternately laminated in this order from the hard coat layer 4 side.
  • the high-refractive index layers have a higher refractive index than the low-refractive index layers.
  • the refractive indices of the high-refractive index layers may be the same or different.
  • the refractive indices of the low-refractive index layers may be the same or different.
  • the total number of low-refractive index layers and high-refractive index layers in the optical functional layer 5 is not particularly limited.
  • the number of layers may be four, three or less, or five or more.
  • the total number of low-refractive index layers and high-refractive index layers in the optical functional layer 5 is preferably four to ten, more preferably four to six, and most preferably four.
  • the optical functional layer 5 has four layers, the number of layers is fewer and the thickness is thinner, so productivity is superior compared to when the optical functional layer has five or more layers.
  • the optical function layer 5 exhibits an anti-reflection function by the interference of light reflected at each interface of the laminate in which high-refractive index layers and low-refractive index layers are alternately stacked, and by diffusing light incident from the anti-fouling layer 6 side.
  • the total thickness of the optical function layer 5 is, for example, 20 nm or more and 1000 nm or less, and 50 nm or more and 600 nm or less.
  • the optical function layer 5 is a laminate of four layers, namely, a first high refractive index layer 5A, a first low refractive index layer 5B, a second high refractive index layer 5C, and a second low refractive index layer 5D, stacked in that order from the side closest to the hard coat layer 4.
  • the first high refractive index layer 5A and the second high refractive index layer 5C each have a higher refractive index than the first low refractive index layer 5B and the second low refractive index layer 5D, respectively.
  • the refractive index of the first high refractive index layer 5A and the second high refractive index layer 5C is, for example, 2.00 or more and 2.60 or less, and preferably 2.10 or more and 2.45 or less.
  • the refractive index of the first high refractive index layer 5A and the second high refractive index layer 5C may be the same or different.
  • Examples of materials for the first high refractive index layer 5A and the second high refractive index layer 5C include niobium pentoxide (Nb 2 O 5 , refractive index 2.33), titanium oxide (TiO 2 , refractive index 2.33 to 2.55), tungsten oxide (WO 3 , refractive index 2.2), cerium oxide (CeO 2 , refractive index 2.2), tantalum pentoxide (Ta 2 O 5 , refractive index 2.16), zinc oxide (ZnO, refractive index 2.1), indium tin oxide (ITO, refractive index 2.06), and zirconium oxide (ZrO 2 , refractive index 2.2).
  • the first high refractive index layer 5A and the second high refractive index layer 5C are preferably made of niobium pentoxide.
  • the materials constituting the first high refractive index layer 5A and the second high refractive index layer 5C may be the same or different.
  • the refractive index of the first low-refractive index layer 5B and the second low-refractive index layer 5D is, for example, 1.20 or more and 1.60 or less, and preferably 1.30 or more and 1.50 or less.
  • the refractive index of the first low-refractive index layer 5B and the second low-refractive index layer 5D may be the same or different.
  • the first low refractive index layer 5B and the second low refractive index layer 5D contain, for example, an oxide of Si.
  • the first low refractive index layer 5B and the second low refractive index layer 5D are layers whose main component is, for example, SiO 2 (oxide of Si).
  • the oxide of Si is easy to obtain and advantageous in terms of cost.
  • the SiO 2 single layer film is colorless and transparent.
  • the main component is a component that occupies 50 mass% or more of the components contained in the layer.
  • the refractive indexes of the first low refractive index layer 5B and the second low refractive index layer 5D may be the same or different.
  • first low-refractive index layer 5B and the second low-refractive index layer 5D are mainly composed of an oxide of Si, they may contain less than 50 mass% of another element.
  • the content of the element other than the oxide of Si is preferably 10% or less.
  • the other element is, for example, Na, Zr, Al, or N.
  • Na increases the durability of the first low-refractive index layer 5B and the second low-refractive index layer 5D.
  • Zr, Al, and N increase the hardness and alkali resistance of the first low-refractive index layer 5B and the second low-refractive index layer 5D.
  • the anti-fouling layer 6 contacts the surface of the optical functional layer 5 opposite to the surface that contacts the hard coat layer 4.
  • the anti-fouling layer 6 prevents the optical functional layer 5 from being soiled.
  • the anti-fouling layer 6 also prevents the optical functional layer 5 from being worn down by the sliding of a pen when applied to a touch panel or the like.
  • the anti-soiling layer 6 is, for example, a fluorine-based organic compound.
  • the fluorine-based organic compound is, for example, a compound consisting of a fluorine-modified organic group and a reactive silyl group (e.g., alkoxysilane).
  • Commercially available products that can be used for the anti-soiling layer 6 include Optool DSX (manufactured by Daikin Corporation) and the KY-100 series (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.).
  • the thickness of the antifouling layer 6 is, for example, 1 nm or more and 20 nm or less, and preferably 3 nm or more and 10 nm or less. If the thickness of the antifouling layer 6 is 1 nm or more, sufficient abrasion resistance can be ensured when the laminate is applied to touch panel applications, etc. Furthermore, if the thickness of the antifouling layer 6 is 20 nm or less, the time required for vapor deposition is short, allowing efficient production.
  • the stain-resistant layer 6 may contain additives such as light stabilizers, ultraviolet absorbers, colorants, antistatic agents, lubricants, leveling agents, defoamers, antioxidants, flame retardants, infrared absorbers, and surfactants, as necessary.
  • additives such as light stabilizers, ultraviolet absorbers, colorants, antistatic agents, lubricants, leveling agents, defoamers, antioxidants, flame retardants, infrared absorbers, and surfactants, as necessary.
  • the protective layer 7 is a layer that protects the film during transportation and storage.
  • Examples of the protective layer 7 include layers that use polypropylene, polyethylene, polyethylene terephthalate, or the like as a base material and have an adhesive layer whose main component is natural rubber, synthetic rubber, acrylic resin, or the like.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining the cutting process in the laminate manufacturing method according to this embodiment.
  • the laminate film 10 is cut to match the shape of the substrate 20.
  • a cutting tool 30 is used to cut off the excess portion of the laminate film 10 that protrudes from the bonding surface 21 of the substrate 20.
  • the movement of the cutting tool 30 is controlled by the control unit 60.
  • the cutting tool 30 has, for example, a cutting blade 31, which is heated by a heating mechanism 40.
  • the temperature of the cutting blade 31 can be measured by a thermometer 50.
  • the cutting process includes, for example, a first step of heating the cutting tool 30 and a second step of cutting the laminated film 10 using the heated cutting tool.
  • the cutting tool 30 is heated.
  • the cutting tool 30 may have a cutting blade 31, for example, as shown in FIG. 3.
  • the cutting blade 31 is, for example, a cutter blade, a razor blade, a knife, etc.
  • a cutting tool 30 having a cutting blade 31 is used, cracks are less likely to occur on the cut surface of the laminated film 10.
  • the cutting tool 30 is not limited to one having a cutting blade 31, and may be a wire, etc.
  • the cutting tool 30 is heated to a temperature 65°C lower than the softening point of the base film 3. More specifically, the temperature in the vicinity of the cutting portion of the cutting blade 31 of the cutting tool 30 is heated to a temperature 65°C lower than the softening point of the base film 3.
  • the softening point is the temperature at which the film begins to soften and deform as the temperature increases.
  • the softening point of the base film 3 can be measured, for example, using a thermomechanical analyzer (TMA) (compliant standards: JIS K 7196, JIS K 7197, JIS R 1618).
  • TMA thermomechanical analyzer
  • the softening point is determined from the inflection point of a graph obtained by thermomechanical analysis (TMA).
  • TMA thermomechanical analyzer
  • the softening point temperature of TAC film is 255°C.
  • the softening point temperature of PET film is 240°C.
  • the temperature of the cutting part of the cutting tool 30 is set to a temperature 65°C lower than the softening point temperature of the base film 3.
  • the temperature of the cutting part of the cutting tool 30 is set to 190°C or higher
  • the temperature of the cutting part of the cutting tool 30 is set to 175°C or higher.
  • the temperature of the cutting part of the cutting tool 30 is preferably lower than the melting point of the base film 3, and more preferably lower than a temperature 35°C higher than the softening point temperature of the base film 3. If the temperature of the cutting tool 30 is too high, molten material adheres to the cutting surface of the cutting blade, making it difficult to cut the base film 3.
  • the temperature of the cutting part of the cutting tool 30 may drop by a certain temperature, for example, when cutting the base film 3.
  • the temperature of the cutting tool 30 may be at least 65°C lower than the softening point temperature at the start of cutting the base film 3, and may drop during cutting. It is preferable that the maximum temperature difference between the temperature of the cutting part at the start of cutting and the temperature of the cutting part during cutting is 15°C or less. If the temperature difference is sufficiently low, cracks are less likely to occur in the base film 3.
  • the laminate film 10 is cut using a heated cutting tool 30.
  • the laminate film 10 is cut into a predetermined shape by moving the cutting tool 30 along the outer shape of the substrate 20. If the cutting tool 30 is a punching tool, the shape of the cutting body of the punching tool is processed to match the outer shape of the substrate 20, and the laminate film 10 is cut by punching it.
  • the laminate film 10 is cut using a cutting tool 30 heated to a temperature 65°C lower than the softening point temperature or higher, so cracks are less likely to occur. If an attempt is made to cut the laminate film 10 without heating, distortion occurs in the organic layer, for example, the base film 3, when the cutting tool 30 comes into contact with the laminate film 10. This distortion applies stress to the inorganic layer, for example, the optical function layer 5, and cracks occur in the inorganic layer.
  • the laminate manufacturing method according to the present embodiment uses a cutting tool 30 heated to a temperature 65°C lower than the softening point temperature or higher, so that when the cutting tool 30 comes into contact with the laminate film 10, the organic layer deforms and the stress applied to the inorganic layer is alleviated.
  • the laminate manufacturing method according to the present embodiment can suppress cracks from occurring in the inorganic layer.
  • the object to be heated is the cutting tool 30, so even if the substrate 20 and laminate film 10 are large, there is no need to enlarge the equipment. In addition, only the vicinity of the portion of the laminate film 10 to be cut is heated, so distortion or the like can be prevented from occurring in the entire laminate film 10.
  • the laminate manufacturing apparatus includes a bonding device and a cutting device.
  • the bonding device and the cutting device are separate devices and can operate independently of each other.
  • the bonding device is a device that bonds the laminated film to the substrate, and a publicly known laminating device can be used.
  • the cutting device is a device that cuts the laminated film to match the shape of the substrate.
  • the cutting device has a heating mechanism 40 that heats the cutting tool 30 to a temperature that is 65°C lower than the softening point temperature of the base film 3 or higher.
  • the heating mechanism 40 is, for example, a heater.
  • the softening point temperature of the base film 3 is measured in advance using TMA or the like, and the heating mechanism 40 heats the cutting blade 31 of the cutting tool 30 to a temperature that is 65°C lower than the previously measured softening point temperature of the base film 3 or higher.
  • the cutting device may have a thermometer 50 and a control unit 60.
  • the thermometer 50 measures the temperature of the cutting tool 30.
  • the thermometer 50 may be of a contact type or a non-contact type.
  • the control unit 60 moves the cutting tool 30 along the outer periphery of the substrate 20.
  • the control unit 60 has, for example, an imaging body that measures the outer shape of the substrate 20, a drive unit that moves the cutting tool 30 along the measured outer shape, and a processor that processes the measurement results of the imaging body and operates the drive unit based on the processing results.
  • the drive unit has, for example, a horizontal movement mechanism that moves the cutting tool 30 within the plane in which the substrate 20 extends, and a lifting mechanism that moves the cutting tool 30 up and down. Note that while FIG. 3 illustrates a mechanism that moves the cutting tool 30 relative to the fixed substrate 20, the substrate 20 may also be moved relative to the fixed cutting tool 30.
  • the laminate manufacturing apparatus is capable of heating the cutting tool 30 to a temperature 65°C lower than the softening point temperature, and when this manufacturing apparatus is used, cracks are less likely to occur when the laminate film 10 is processed into a specified shape.
  • Example 1 First, a laminated film 10 shown in Fig. 2 was prepared.
  • the layers of the laminated film 10 were configured as follows. Peel layer 1: 75 ⁇ m thick PET film
  • Adhesive layer 2 25 ⁇ m thick silicon-based adhesive film
  • Base film 3 80 ⁇ m thick TAC film
  • Hard coat layer 4 6 ⁇ m thick acrylic hard coat
  • Optical functional layer 5 Total thickness 185 ⁇ m, high refractive index layer (Nb 2 O 5 ) and low refractive index layer (SiO 2 ) alternately laminated.
  • the high refractive index layer and the low refractive index layer each have two layers, so the optical functional layer 5 is a laminate of a total of four layers.
  • Antifouling layer 6 A layer formed by vapor deposition of an alkoxysilane compound having a perfluoropolyether group (KY-1901: manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)
  • Protective layer 7 A polyolefin-based protective film having a thickness of 59 ⁇ m
  • the acrylic hard coat used for hard coat layer 4 is made by applying the photocurable resin composition shown in Table 1 below using a gravure coater and curing it.
  • a glass substrate was prepared as the substrate 20.
  • the release layer 1 was then peeled off from the laminated film 10, and the laminated film 10 was attached to the substrate 20 so that the adhesive layer 2 was in close contact with the glass substrate.
  • the outer shape of the laminated film 10 was larger than the outer shape of the substrate 20, and the laminated film 10 protruded from the outer periphery of the substrate 20 by approximately 10 mm.
  • the center of the razor blade was heated to 300°C, and the excess portion of the laminated film 10 was cut off.
  • the temperature of the cutting part of the razor blade was 200°C.
  • the softening point temperature of the TAC film was 255°C, and the temperature of the cutting part of the razor blade was at least 65°C lower than the softening point temperature of the base film 3 (190°C).
  • the maximum temperature difference between the temperature of the cutting part at the start of cutting and the temperature of the cutting part during cutting was 8°C.
  • Figure 4 is a diagram showing the measurement of the cut surface of the laminate film 10 of Example 1.
  • the lower half of the image is the laminate film, and the laminate film 10 was cut along the dotted line.
  • Figure 4 is a diagram showing the laminate film 10 as viewed from the cutting direction, with the front side of the page corresponding to the top surface of the laminate film 10. The cut surface was measured using a microscope VHX7000 (manufactured by Keyence Corporation). As shown in Figure 4, no cracks were found on the cut surface of the laminate film of Example 1.
  • Example 2 differs from Example 1 in that the temperature of the center of the razor blade was heated to 400° C., and the temperature of the cutting portion of the razor blade was set to 260° C. to cut the excess portion of the laminated film 10. The other conditions were the same as those of Example 1, and the laminated film 10 was cut. The maximum temperature difference between the temperature of the cutting portion at the start of cutting and the temperature of the cutting portion during cutting was 12° C.
  • Figure 5 is a diagram showing the measurement of the cut surface of laminate film 10 in Example 2.
  • the lower half of the image is the laminate film, and laminate film 10 was cut along the dotted line.
  • Figure 5 is a diagram showing laminate film 10 as viewed from the cutting direction, with the front side of the page corresponding to the top surface of laminate film 10. As shown in Figure 5, no cracks were confirmed on the cut surface of laminate film 10 in Example 2. However, on the cut surface of Example 2, molten laminate film 10 was attached to the cut surface of the cutting blade.
  • Comparative Example 1 differs from Example 1 in that the razor blade was not heated, and the temperature of the razor blade was kept at room temperature. The other conditions were the same as those of Example 1, and the laminated film 10 was cut.
  • Figure 6 is a diagram showing the measurement of the cut surface of laminate film 10 of Comparative Example 1.
  • the lower half of the image is the laminate film, and laminate film 10 was cut along the dotted line.
  • Figure 6 is a diagram showing laminate film 10 as viewed from the cutting direction, with the front side of the page corresponding to the top surface of laminate film 10. As shown in Figure 6, cracks were confirmed on the cut surface of laminate film 10 of Comparative Example 1.
  • Comparative Example 2 differs from Example 1 in that the temperature of the center of the razor blade was heated to 200° C., and the temperature of the cutting portion of the razor blade was set to 150° C. to cut the excess portion of the laminated film 10. The other conditions were the same as those of Example 1, and the laminated film 10 was cut. The maximum temperature difference between the temperature of the cutting portion at the start of cutting and the temperature of the cutting portion during cutting was 23° C.
  • Figure 7 is a diagram showing the measurement of the cut surface of laminate film 10 of Comparative Example 2.
  • the lower half of the image is the laminate film, and laminate film 10 was cut along the dotted line.
  • Figure 7 is a diagram showing laminate film 10 as viewed from the cutting direction, with the front side of the page corresponding to the top surface of laminate film 10. As shown in Figure 7, cracks were confirmed on the cut surface of laminate film 10 of Comparative Example 2.
  • Example 1 Example 2, Comparative Example 1, and Comparative Example 2
  • the temperature of the cutting part of the cutting tool was set to a temperature 65°C lower than the softening point temperature of the base film and the laminated film was cut, no cracks were generated on the cut surface. Furthermore, as shown in Examples 1 and 2, it was confirmed that the laminated film 10 could be cut more cleanly by not setting the temperature of the cutting part of the cutting tool too high.
  • Figure 8 shows the relationship between the temperature of the center and cutting part of the razor blade, which is the cutting tool in Example 1, Example 2, Comparative Example 1, and Comparative Example 2. There is a correlation between the temperature of the center and the temperature of the cutting part, and the temperature of the cutting part can be calculated from the temperature of the center.
  • 1...peeling layer 2...adhesive layer, 3...base film, 4...hard coat layer, 5...optical functional layer, 5A...first high refractive index layer, 5B...first low refractive index layer, 5C...second high refractive index layer, 5D...second low refractive index layer, 6...anti-fouling layer, 7...protective layer, 10...laminated film, 20...substrate, 21...bonding surface, 30...cutting tool, 31...cutting blade, 40...heating mechanism, 50...thermometer, 60...control unit

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Abstract

この積層体の製造方法は、基材フィルムと前記基材フィルム上に積層された無機層とを有する積層フィルムを、基板に貼り合わせる貼合工程と、前記積層フィルムを前記基板の形状に合わせて切断する切断工程と、を有し、前記切断工程において、切断工具を前記基材フィルムの軟化点温度より６５℃低い温度以上に加熱し、前記積層フィルムを切断する。

Description

積層体の製造方法及び積層体の製造装置
　本発明は、積層体の製造方法及び積層体の製造装置に関する。本出願は、２０２２年１０月１４日に日本で出願された特願２０２２-１６５１８１に記載の内容に対して優先権を有する。
　反射防止フィルムは、様々な部分に適用されている。例えば、車載用の液晶パネルのモニターガラス等に反射防止フィルムが貼合されている。反射防止フィルムは、ガラス等の基板に貼合された後、所望の形状に切り出される。
　例えば、特許文献１には、切断するフィルムをフィルムのガラス転移温度近傍まで加熱しながら切断することで、フィルムの切断面にクラックや欠けが生じることを抑制できることが記載されている。
特開２００４－１７４６６４号公報
　特許文献１に記載の方法は、基板の大きさが大きくなると、フィルムを加熱するための設備が大掛かりになり、コストがかかる。またフィルムを加熱すると、フィルムの変形、シュリンク等が生じ、フィルムを精度よく切断することが難しい。またフィルムと基材とを粘着する粘着層は、加熱により発泡する場合がある。この発泡は貼り合わせの不具合の原因となり、貼り合わせ後の製品の美感を損ねる原因となる場合がある。
　本開示は、上記問題に鑑みてなされたものであり、切断時のクラック発生を抑制できる積層体の製造方法及び積層体の製造装置を提供する。
　上記課題を解決するために、この開示は以下の手段を提案している。
（１）第１の態様にかかる積層体の製造方法は、基材フィルムと前記基材フィルム上に積層された無機層とを有する積層フィルムを、基板に貼り合わせる貼合工程と、前記積層フィルムを前記基板の形状に合わせて切断する切断工程と、を有し、前記切断工程において、切断工具を前記基材フィルムの軟化点温度より６５℃低い温度以上に加熱し、前記積層フィルムを切断する。
（２）上記態様にかかる積層体の製造方法において、前記切断工具は、切断刃を有してもよい。
（３）上記態様にかかる積層体の製造方法において、前記積層フィルムは、粘着層と前記基材フィルムと前記無機層とを有し、前記無機層は、低屈折率層と、前記低屈折率層より屈折率が高い高屈折率層と、が交互に積層されていてもよい。
（４）上記態様にかかる積層体の製造方法において、前記基板の前記積層フィルムが貼り合わされる貼合面が湾曲していてもよい。
（５）第２の態様にかかる積層体の製造装置は、基材フィルムと前記基材フィルム上に積層された無機層とを有する積層フィルムを、基板に貼り合わせる貼合装置と、前記積層フィルムを前記基板の形状に合わせて切断する切断装置と、を有し、前記切断装置は、切断工具を前記基材フィルムの軟化点温度より６５℃低い温度以上に加熱する加熱機構を有する。
（６）上記態様にかかる積層体の製造装置において、前記切断装置は、前記切断工具の温度を測定する温度計と、前記切断工具を前記基板の外周に沿って動かす制御部と、を有してもよい。
　本実施形態に係る積層体の製造方法及び積層体の製造装置は、切断時のクラック発生を抑制できる。
本実施形態に係る積層体の製造方法における貼合工程を説明するための図である。 本実施形態に係る積層フィルムの断面図である。 本実施形態に係る積層体の製造方法における切断工程を説明するための図である。 実施例１の積層フィルムを切断した後の積層フィルムの上面を測定した図である。 実施例２の積層フィルムを切断した後の積層フィルムの上面を測定した図である。 比較例１の積層フィルムを切断した後の積層フィルムの上面を測定した図である。 比較例２の積層フィルムを切断した後の積層フィルムの上面を測定した図である。 実施例１、実施例２、比較例１及び比較例２の切断工具であるカミソリ刃の中央部と切断部の温度の関係を示す図である。
　以下、本実施形態について、図を適宜参照しながら詳細に説明する。以下の説明で用いる図面は、本開示の特徴をわかりやすくするために便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などは実際とは異なっていることがある。以下の説明において例示される材質、寸法等は一例であって、本開示はそれらに限定されるものではなく、その効果を奏する範囲で適宜変更して実施することが可能である。
「積層体の製造方法」
　本実施形態に係る積層体の製造方法は、貼合工程と切断工程とを有する。
　図１は、本実施形態に係る積層体の製造方法における貼合工程を説明するための図である。貼合工程では、積層フィルム１０を基板２０に貼り合わせる。
　基板２０は、例えば、ガラス、プラスティック等である。基板２０の積層フィルム１０が貼り合わされる貼合面２１は、平坦でも湾曲していてもよい。貼合面２１が湾曲する場合、貼合面２１は基板２０が広がる面内の一方向にのみ湾曲していてもよいし、複数の方向に湾曲していてもよい。
　積層フィルム１０を基板２０に貼り合わせる貼合方法は、特に問わない。例えば、ラミネート加工、真空加工等を用いることができる。
　積層フィルム１０は、例えば、基板２０の貼合面２１より一回り大きいことがこのましい。積層フィルム１０を基板２０に貼合した後、基板２０の周囲に積層フィルム１０の余剰部分がはみ出る。
　積層フィルム１０は、基材フィルムと、基材フィルム上に積層された無機層とを有する。図２は、本実施形態に係る積層フィルム１０の断面図である。図２に示す積層フィルム１０は、例えば、剥離層１と粘着層２と基材フィルム３とハードコート層４と光学機能層５と防汚層６と保護層７とを有する。光学機能層５は、無機層の一例である。
　剥離層１は、粘着層２を保護する層である。剥離層１は、貼り合わせの時点で剥離され、剥離層１を剥離することで露出する粘着層２が基板２０と接着する。剥離層１は、例えば、剥離剤が塗布された紙又はフィルムである。剥離層１の厚みは、例えば、７０μｍ以上８０μｍ以下である。
　粘着層２は、基板２０に接着される層である。粘着層２は、例えば、アクリル系粘着剤、シリコーン系粘着剤、ウレタン系粘着剤を含む。粘着層２の厚みは、例えば、１０μｍ以上５０μｍ以下であり、好ましくは２０μｍ以上３０μｍ以下である。
　基材フィルム３は、例えば、プラスチックフィルムである。プラスチックフィルムの構成材料は、例えば、ポリエステル系樹脂、アセテート系樹脂、ポリエーテルスルホン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、（メタ）アクリル系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリ塩化ビニリデン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、ポリアリレート系樹脂、ポリフェニレンサルファイド系樹脂、である。
　基材フィルム３は、例えば、ポリエステル系樹脂、アセテート系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリオレフィン系樹脂である。例えば、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）基材又はトリアセチルセルロース（ＴＡＣ）基材は、基材フィルム３として好適に用いられる。
　基材フィルム３の厚みは、例えば、６０μｍ以上である。基材フィルム３の厚みが薄いと、フィルムのたわみ等で、積層フィルム１０にクラックが生じる場合がある。基材フィルム３の厚みは、例えば、１ｍｍ以下であり、好ましくは５００μｍ以下であり、より好ましくは３００μｍ以下である。基材フィルム３の厚みが厚すぎると、基材フィルム３の透明性が低下すると共に、剛性が高まり割れやすくなる。
　基材フィルム３の一面は、予めスパッタリング、コロナ放電、紫外線照射、電子線照射、化成、酸化等のエッチング処理および／または下塗り処理が施されていてもよい。これらの処理が予め施されていることで、基材フィルム３の上に形成されるハードコート層４の密着性が向上する。
　ハードコート層４は、基材フィルム３の一面に形成されている。ハードコート層４は、特に限定されず、公知のものを用いることができる。ハードコート層４は、例えば、バインダー樹脂とフィラーとを含んでもよい。ハードコート層４は、この他、レベリング剤を含んでもよい。
　バインダー樹脂は、好ましくは透明性を有するものであり、例えば、紫外線、電子線により硬化する樹脂である電離放射線硬化型樹脂、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂などである。
　バインダー樹脂である電離放射線硬化型樹脂の一例は、エチル（メタ）アクリレート、エチルヘキシル（メタ）アクリレート、スチレン、メチルスチレン、Ｎ－ビニルピロリドン等である。また電離放射線硬化型樹脂は、２以上の不飽和結合を有する化合物でもよい。２以上の不飽和結合を有する電離放射線硬化型樹脂は、例えば、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、トリプロピレングリコールジ（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、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ヘキサ（メタ）アクリレート、１，６－ヘキサンジオールジ（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、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ（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、トリペンタエリスリトールオクタ（メタ）アクリレート、テトラペンタエリスリトールデカ（メタ）アクリレート、イソシアヌル酸トリ（メタ）アクリレート、イソシアヌル酸ジ（メタ）アクリレート、ポリエステルトリ（メタ）アクリレート、ポリエステルジ（メタ）アクリレート、ビスフェノールジ（メタ）アクリレート、ジグリセリンテトラ（メタ）アクリレート、アダマンチルジ（メタ）アクリレート、イソボロニルジ（メタ）アクリレート、ジシクロペンタンジ（メタ）アクリレート、トリシクロデカンジ（メタ）アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ（メタ）アクリレート等の多官能化合物等である。これらのなかでも、ペンタエリスリトールトリアクリレート（ＰＥＴＡ）、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート（ＤＰＨＡ）及びペンタエリスリトールテトラアクリレート（ＰＥＴＴＡ）が、バインダー樹脂に好適に用いられる。なお、「（メタ）アクリレート」は、メタクリレート及びアクリレートを指すものである。また、電離放射線硬化型樹脂として、上述した化合物をＰＯ（プロピレンオキサイド）、ＥＯ（エチレンオキサイド）、ＣＬ（カプロラクトン）等で変性したものでもよい。電離放射線硬化型樹脂は、アクリル系の紫外線硬化型樹脂組成物が好ましい。
　またバインダー樹脂である熱可塑性樹脂の一例は、スチレン系樹脂、（メタ）アクリル系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、ビニルエーテル系樹脂、ハロゲン含有樹脂、脂環式オレフィン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、セルロース誘導体、シリコーン系樹脂及びゴム又はエラストマー等である。上記熱可塑性樹脂は、非結晶性で、かつ有機溶媒（特に複数のポリマー、硬化性化合物を溶解可能な共通溶媒）に可溶である。特に、透明性および耐候性という観点から、バインダー樹脂は、スチレン系樹脂、（メタ）アクリル系樹脂、脂環式オレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、セルロース誘導体（セルロースエステル類等）等であることが好ましい。
　バインダー樹脂である熱硬化性樹脂は、例えば、フェノール樹脂、尿素樹脂、ジアリルフタレート樹脂、メラミン樹脂、グアナミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、アミノアルキッド樹脂、メラミン－尿素共縮合樹脂、ケイ素樹脂、ポリシロキサン樹脂（かご状、ラダー状などのいわゆるシルセスキオキサン等を含む）等でもよい。
　ハードコート層４は、有機樹脂と無機材料を含んでいても良く、有機無機ハイブリッド材料でもよい。一例としては、ゾルゲル法で形成されたものが挙げられる。無機材料としては、例えば、シリカ、アルミナ、ジルコニア、チタニアが挙げられる。有機材料としては、例えば、アクリル樹脂が挙げられる。
　フィラーは、有機物からなるものでもよいし、無機物からなるものでもよいし、有機物および無機物からなるものでもよい。ハードコート層４に含まれるフィラーは、防眩性、後述する光学機能層５との密着性、アンチブロッキング性の観点等から、積層フィルム１０の用途に応じて種々のものを選択できる。具体的にはフィラーとして、例えば、シリカ（Ｓｉの酸化物）粒子、アルミナ（酸化アルミニウム）粒子、有機微粒子など公知のものを用いることができる。
　フィラーがシリカ粒子および／またはアルミナ粒子の場合、フィラーの平均粒子径は、例えば８００ｎｍ以下であり、好ましくは１００ｎｍ以下であり、より好ましくは４０ｎｍ以上７０ｎｍ以下である。フィラーが有機微粒子の場合、有機微粒子の平均粒子径は、例えば１０μｍ以下であり、好ましくは５μｍ以下であり、より好ましくは３μｍ以下である。
　ハードコート層４の厚みは、例えば、０．５μｍ以上であることが好ましく、より好ましくは１μｍ以上である。ハードコート層４の厚みは、１００μｍ以下であることが好ましい。ハードコート層４は、単一の層からなるものであってもよいし、複数の層が積層されたものであってもよい。
　光学機能層５は、光学機能を発現させる層である。光学機能とは、光の性質である反射と透過、屈折をコントロールする機能であり、例えば、反射防止機能、選択反射機能、防眩機能、レンズ機能などが挙げられる。
　光学機能層５は、例えば、ハードコート層４側から順に、高屈折率層と低屈折率層とが交互に積層された積層膜である。高屈折率層は、低屈折率層より屈折率が高い。それぞれの高屈折率層の屈折率は、同じでも異なっていてもよい。それぞれの低屈折率層の屈折率は、同じでも異なっていてもよい。
　光学機能層５における低屈折率層と高屈折率層の積層数の合計は、特に問わない。例えば、図２に示すように各層の積層数は４層でもよく、３層以下でもよく、５層以上でもよい。光学機能層５における低屈折率層と高屈折率層の積層数の合計は、４層以上１０層以下であることが好ましく、４層以上６層以下であることがより好ましく、４層であることが最も好ましい。光学機能層５の積層数が４層の場合、積層数が少なく、厚みが薄いため、積層数が５層以上である場合と比較して、生産性に優れる。
　光学機能層５は、高屈折率層と低屈折率層とが交互に積層された積層体の界面のそれぞれで反射した反射光が干渉すること、及び、防汚層６側から入射した光を拡散することで、反射防止機能を示す。
　光学機能層５の総厚は、例えば、２０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下であり、５０ｎｍ以上６００ｎｍ以下である。
　以下、光学機能層５が、ハードコート層４に近い側から順に、第１高屈折率層５Ａ、第１低屈折率層５Ｂ、第２高屈折率層５Ｃ、第２低屈折率層５Ｄの４層が積層された積層体である場合を例に挙げて説明する。第１高屈折率層５Ａと第２高屈折率層５Ｃのそれぞれは、第１低屈折率層５Ｂと第２低屈折率層５Ｄのそれぞれより屈折率が高い。
　第１高屈折率層５Ａ及び第２高屈折率層５Ｃの屈折率は、例えば、２．００以上２．６０以下であり、好ましくは２．１０以上２．４５以下である。第１高屈折率層５Ａと第２高屈折率層５Ｃの屈折率は、同じでも、異なっていてもよい。
　第１高屈折率層５Ａ及び第２高屈折率層５Ｃの材料としては、例えば、五酸化ニオブ（Ｎｂ２Ｏ５、屈折率２．３３）、酸化チタン（ＴｉＯ２、屈折率２．３３～２．５５）、酸化タングステン（ＷＯ３、屈折率２．２）、酸化セリウム（ＣｅＯ２、屈折率２．２）、五酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５、屈折率２．１６）、酸化亜鉛（ＺｎＯ、屈折率２．１）、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ、屈折率２．０６）、酸化ジルコニウム(ＺｒＯ２、屈折率２．２)などが挙げられる。第１高屈折率層５Ａおよび第２高屈折率層５Ｃは、好ましくは、五酸化ニオブである。第１高屈折率層５Ａと第２高屈折率層５Ｃを構成する材料は、同じでも、異なっていてもよい。
　第１低屈折率層５Ｂ及び第２低屈折率層５Ｄの屈折率は、例えば１．２０以上１．６０以下であり、好ましくは１．３０以上１．５０以下である。第１低屈折率層５Ｂと第２低屈折率層５Ｄの屈折率は、同じでも、異なっていてもよい。
　第１低屈折率層５Ｂ及び第２低屈折率層５Ｄは、例えば、Ｓｉの酸化物を含む。第１低屈折率層５Ｂ及び第２低屈折率層５Ｄは、例えば、ＳｉＯ２（Ｓｉの酸化物）を主成分とした層である。Ｓｉの酸化物は、入手が容易でコストの面で有利である。ＳｉＯ２単層膜は、無色透明である。本実施形態において、主成分とは、層に含まれる成分のうち５０質量％以上を占める成分である。第１低屈折率層５Ｂと第２低屈折率層５Ｄの屈折率は、同じでも、異なっていてもよい。
　第１低屈折率層５Ｂ及び第２低屈折率層５Ｄは、Ｓｉの酸化物が主成分の場合に、５０質量％未満の別の元素を含んでも良い。Ｓｉの酸化物とは別の元素の含有量は、好ましくは１０％以下である。別の元素は、例えば、Ｎａ、Ｚｒ、Ａｌ、Ｎである。Ｎａは、第１低屈折率層５Ｂ及び第２低屈折率層５Ｄの耐久性を高める。Ｚｒ、Ａｌ、Ｎは、第１低屈折率層５Ｂ及び第２低屈折率層５Ｄの硬度を高め、耐アルカリ性を高める。
　防汚層６は、光学機能層５のハードコート層４に接する面と反対側の面と接する。防汚層６は、光学機能層５の汚損を防止する。また、防汚層６は、タッチパネル等に適用する際のペン摺動によって光学機能層５が損耗することを抑制する。
　防汚層６は、例えばフッ素系有機化合物である。フッ素系有機化合物は、例えば、フッ素変性有機基と反応性シリル基（例えば、アルコキシシラン）とからなる化合物である。防汚層６に用いることができる市販品としては、オプツールＤＳＸ（ダイキン株式会社製）、ＫＹ－１００シリーズ（信越化学工業株式会社製）などが挙げられる。
　防汚層６の厚みは、例えば、１ｎｍ以上２０ｎｍ以下であり、好ましくは３ｎｍ以上１０ｎｍ以下である。防汚層６の厚みが１ｎｍ以上であると、積層体をタッチパネル用途などに適用した際に、耐摩耗性を十分に確保できる。また防汚層６の厚みが２０ｎｍ以下であると、蒸着に要する時間が短時間で済み、効率よく製造できる。
　防汚層６は、必要に応じて、光安定剤、紫外線吸収剤、着色剤、帯電防止剤、滑剤、レベリング剤、消泡剤、酸化防止剤、難燃剤、赤外線吸収剤、界面活性剤などの添加剤を含んでいてもよい。
　保護層７は、輸送や保管の際に、フィルムを保護する層である。保護層７は、例えば、ポリプロピレンやポリエチレン、ポリエチレンテレフタレートなどを基材とし、天然ゴムや合成ゴム、アクリル樹脂などを主成分とする粘着剤層を有するものが挙げられる。
　図３は、本実施形態に係る積層体の製造方法における切断工程を説明するための図である。切断工程では、積層フィルム１０を基板２０の形状に合わせて切断する。切断工程では、切断工具３０を用いて、基板２０の貼合面２１からはみ出る積層フィルム１０の余剰部分を切断する。切断工具３０は、制御部６０によりその動きが制御される。切断工具３０は、例えば切断刃３１を有し、切断刃３１は加熱機構４０によって加熱される。切断刃３１の温度は、温度計５０によって測定できる。
　切断工程は、例えば、切断工具３０を加熱する第１工程と、加熱した切断工具を用いて積層フィルム１０を切断する第２工程とを有する。
　第１工程では、切断工具３０を加熱する。切断工具３０は、例えば、図３に示すように切断刃３１を有してもよい。切断刃３１は、例えば、カッター刃、カミソリ刃、ナイフ等である。切断刃３１を有する切断工具３０を用いると、積層フィルム１０の切断面によりクラックが生じにくい。ただし、切断工具３０は、切断刃３１を有するものに限られず、ワイヤー等でもよい。
　第１工程では、切断工具３０を基材フィルム３の軟化点温度より６５℃低い温度以上に加熱する。より具体的には、切断工具３０の切断刃３１の切断部の近傍の温度を基材フィルム３の軟化点より６５℃低い温度以上に加熱する。軟化点は、温度の上昇に伴い軟化して変形を起こし始める温度である。基材フィルム３の軟化点は、例えば、熱機械分析装置（ＴＭＡ）を用いて測定できる（対応規格ＪＩＳ　Ｋ　７１９６、ＪＩＳ　Ｋ　７１９７、ＪＩＳ　Ｒ　１６１８）。軟化点は、熱機械分析（ＴＭＡ）で得られるグラフの変曲点から求められる。基材フィルム３が複数のフィルムが積層された物の場合、積層された複数のフィルムのそれぞれの軟化点温度のうち最も高い軟化点温度より６５℃低い温度以上に切断工具３０を加熱する。
　ＴＡＣフィルムの軟化点温度は、２５５℃である。ＰＥＴフィルムの軟化点温度は、２４０℃である。
　切断工具３０の切断部の温度は、上述のように、基材フィルム３の軟化点温度より６５℃低い温度以上とする。例えば、基材フィルム３がＴＡＣフィルムの場合、切断工具３０の切断部の温度を１９０℃以上とし、基材フィルム３がＰＥＴフィルムの場合、切断工具３０の切断部の温度を１７５℃以上とする。また切断工具３０の切断部の温度は、基材フィルム３の融点未満であることが好ましく、基材フィルム３の軟化点温度より３５℃高い温度未満であることがより好ましい。切断工具３０の温度が高すぎると、溶融物が切断刃の切断面に付着し、基材フィルム３を切断しにくくなる。
　切断工具３０の切断部の温度は、例えば、基材フィルム３の切断時に一定温度下がってもよい。すなわち、切断工具３０の温度は、基材フィルム３の切断開始の時点で軟化点温度より６５℃低い温度以上であればよく、切断途中にその温度が低くなってもよい。切断開始時の切断部の温度と、切断中の切断部の温度との最大温度差は、１５℃以下であることが好ましい。当該温度差が十分低いと、基材フィルム３にクラックがより発生しにくい。
　次いで、第２工程では、加熱した切断工具３０を用いて積層フィルム１０を切断する。積層フィルム１０は、基板２０の外形に沿って切断工具３０を動かすことで、所定の形状に切断される。切断工具３０が打ち抜き工具の場合は、打ち抜き工具の切断体の形状を基板２０の外形に合わせて加工し、積層フィルム１０を打ち抜くことで積層フィルム１０を切断する。
　本実施形態に係る積層体の製造方法は、軟化点温度より６５℃低い温度以上に加熱された切断工具３０を用いて積層フィルム１０を切断するため、クラックが生じにくい。加熱をせずに積層フィルム１０を切断しようとすると、切断工具３０が積層フィルム１０に当接した際に、例えば基材フィルム３に代表される有機層に歪みが生じる。この歪みによって光学機能層５に代表される無機層に応力が加わり、無機層にクラックが生じる。これに対し、本実施形態に係る積層体の製造方法は、軟化点温度より６５℃低い温度以上に加熱された切断工具３０を用いるため、切断工具３０が積層フィルム１０に当接した際に、有機層が変形し、無機層に加わる応力が緩和される。その結果、本実施形態に係る積層体の製造方法を用いると、無機層にクラックが生じることを抑制できる。
　また本実施形態に係る積層体の製造方法は、加熱する対象が切断工具３０であり、基板２０及び積層フィルム１０が大型の場合でも、設備を大型化する必要がない。また積層フィルム１０のうち加熱されるのは、切断される部分の近傍のみであり、積層フィルム１０全体に歪み等が生じることを抑制できる。
「積層体の製造装置」
　本実施形態に係る積層体の製造装置は、貼合装置と切断装置とを有する。貼合装置と切断装置とは別々の装置であり、それぞれ独立に動作できる。
　貼合装置は、積層フィルムを基板に貼り合わせる装置であり、公知のラミネート装置を用いることができる。
　切断装置は、積層フィルムを前記基板の形状に合わせて切断する装置である。図３に示すように、切断装置は、切断工具３０を基材フィルム３の軟化点温度より６５℃低い温度以上に加熱する加熱機構４０を有する。加熱機構４０は、例えば、ヒーターである。基材フィルム３の軟化点温度を、ＴＭＡ等を用いて事前に測定し、加熱機構４０は事前に測定された基材フィルム３の軟化点温度より６５℃低い温度以上に切断工具３０の切断刃３１を加熱する。
　切断装置は、加熱機構４０の他に、温度計５０と制御部６０とを有してもよい。温度計５０は、切断工具３０の温度を測定する。温度計５０は、接触式でも非接触式でもよい。
　制御部６０は、切断工具３０を基板２０の外周に沿って動かす。制御部６０は、例えば、基板２０の外形を計測する撮像体と、計測された外形に沿って切断工具３０を動かす駆動部と、撮像体の計測結果を処理し処理結果に基づいて駆動部を動作させるプロセッサと、を有する。駆動部は、例えば、基板２０が広がる面内に切断工具３０を動かす水平動作機構と、切断工具３０を上下に動かす昇降機構と、を有する。なお、図３では、固定された基板２０に対して切断工具３０を動かす機構を図示したが、固定された切断工具３０に対して基板２０を動かしてもよい。
　本実施形態に係る積層体の製造装置は、切断工具３０を軟化点温度より６５℃低い温度以上に加熱することが可能であり、この製造装置を用いると積層フィルム１０を所定の形状に加工した際にクラックが生じにくい。
　以上、本発明の好ましい実施の形態について詳述したが、本発明は特定の実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
「実施例１」
　まず図２に示す積層フィルム１０を準備した。積層フィルム１０の各層の構成は下記とした。
剥離層１：厚み７５μｍのＰＥＴフィルム
粘着層２：厚み２５μｍのシリコン系粘着フィルム
基材フィルム３：厚み８０μｍのＴＡＣフィルム
ハードコート層４：厚み６μｍのアクリル系ハードコート
光学機能層５：総厚が１８５μｍで、高屈折率層（Ｎｂ２Ｏ５）と低屈折率層（ＳｉＯ２）とが交互に積層されたもの。高屈折率層と低屈折率層はそれぞれ２層で、光学機能層５は計４層の積層体とした。
防汚層６：パーフルオロポリエーテル基を有するアルコキシシラン化合物（ＫＹ－１９０１：信越化学工業株式会社製）を蒸着させたもの
保護層７：厚み５９μｍのポリオレフィン系保護フィルム
　ハードコート層４に用いられるアクリル系ハードコートは、以下の表１に示す光硬化性樹脂組成物をグラビアコーターによって塗布し、硬化したものである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　次いで、基板２０としてガラス基板を準備した。そして積層フィルム１０から剥離層１を剥離し、粘着層２がガラス基板と密着するように、積層フィルム１０を基板２０に貼り合わせた。積層フィルム１０の外形は、基板２０の外形より大きく、積層フィルム１０は、基板２０の外周から１０ｍｍ程度はみ出していた。
　次いで、カミソリ刃の中心部を３００℃まで加熱し、積層フィルム１０の余剰部分を切断した。カミソリ刃の切断部の温度は２００℃であった。ＴＡＣフィルムの軟化点温度は２５５℃であり、カミソリ刃の切断部の温度は基材フィルム３の軟化点温度より６５℃低い温度（１９０℃）以上であった。また切断開始時の切断部の温度と切断中の切断部の温度との最大温度差は、８℃であった。
　図４は、実施例１の積層フィルム１０の切断面を測定した図である。図４において、画像下半分が積層フィルムであり、点線に沿って積層フィルム１０を切断している。図４は、積層フィルム１０を切断方向から見た図であり、紙面手前側が積層フィルム１０の上面に対応する。切断面の測定は、マイクロスコープＶＨＸ７０００（キーエンス社製）で行った。図４に示すように、実施例１の積層フィルムの切断面にはクラックが確認されなかった。
「実施例２」
　実施例２は、カミソリ刃の中心部の温度を４００℃まで加熱し、カミソリ刃の切断部の温度を２６０℃にして積層フィルム１０の余剰部分を切断した点が実施例１と異なる。その他の条件は、実施例１と同じとして、積層フィルム１０を切断した。また切断開始時の切断部の温度と切断中の切断部の温度との最大温度差は、１２℃であった。
　図５は、実施例２の積層フィルム１０の切断面を測定した図である。図５において、画像下半分が積層フィルムであり、点線に沿って積層フィルム１０を切断している。図５は、積層フィルム１０を切断方向から見た図であり、紙面手前側が積層フィルム１０の上面に対応する。図５に示すように、実施例２の積層フィルム１０の切断面にはクラックが確認されなかった。ただ実施例２の切断面には、積層フィルム１０の溶融物が切断刃の切断面に付着していた。
「比較例１」
　比較例１は、カミソリ刃を加熱せず、カミソリ刃の温度を室温のままとした点が実施例１と異なる。その他の条件は、実施例１と同じとして、積層フィルム１０を切断した。
　図６は、比較例１の積層フィルム１０の切断面を測定した図である。図６において、画像下半分が積層フィルムであり、点線に沿って積層フィルム１０を切断している。図６は、積層フィルム１０を切断方向から見た図であり、紙面手前側が積層フィルム１０の上面に対応する。図６に示すように、比較例１の積層フィルム１０の切断面にはクラックが確認された。
「比較例２」
　比較例２は、カミソリ刃の中心部の温度を２００℃まで加熱し、カミソリ刃の切断部の温度を１５０℃にして積層フィルム１０の余剰部分を切断した点が実施例１と異なる。その他の条件は、実施例１と同じとして、積層フィルム１０を切断した。また切断開始時の切断部の温度と切断中の切断部の温度との最大温度差は、２３℃であった。
　図７は、比較例２の積層フィルム１０の切断面を測定した図である。図７において、画像下半分が積層フィルムであり、点線に沿って積層フィルム１０を切断している。図７は、積層フィルム１０を切断方向から見た図であり、紙面手前側が積層フィルム１０の上面に対応する。図７に示すように、比較例２の積層フィルムの切断面にはクラックが確認された。
　実施例１、実施例２、比較例１及び比較例２に示すように、切断工具の切断部の温度を基材フィルムの軟化点温度より６５℃低い温度以上にして、積層フィルムを切断すると、切断面にクラックが生じなかった。また実施例１と実施例２に示すように、切断工具の切断部の温度を高くしすぎないことで、積層フィルム１０をよりきれいに切断できることが確認された。
　図８は、実施例１、実施例２、比較例１及び比較例２の切断工具であるカミソリ刃の中央部と切断部の温度の関係を示す図である。中央部の温度と切断部の温度との間には相関があり、中央部の温度から切断部の温度を求めることができる。
１…剥離層、２…粘着層、３…基材フィルム、４…ハードコート層、５…光学機能層、５Ａ…第１高屈折率層、５Ｂ…第１低屈折率層、５Ｃ…第２高屈折率層、５Ｄ…第２低屈折率層、６…防汚層、７…保護層、１０…積層フィルム、２０…基板、２１…貼合面、３０…切断工具、３１…切断刃、４０…加熱機構、５０…温度計、６０…制御部

Claims (6)

  1. 　基材フィルムと前記基材フィルム上に積層された無機層とを有する積層フィルムを、基板に貼り合わせる貼合工程と、
    　前記積層フィルムを前記基板の形状に合わせて切断する切断工程と、を有し、
    　前記切断工程において、切断工具を前記基材フィルムの軟化点温度より６５℃低い温度以上に加熱し、前記積層フィルムを切断する、積層体の製造方法。
  2. 　前記切断工具は、切断刃を有する、請求項１に記載の積層体の製造方法。
  3. 　前記積層フィルムは、粘着層と前記基材フィルムと前記無機層とを有し、
    　前記無機層は、低屈折率層と、前記低屈折率層より屈折率が高い高屈折率層と、が交互に積層されている、請求項１に記載の積層体の製造方法。
  4. 　前記基板の前記積層フィルムが貼り合わされる貼合面が湾曲している、請求項１に記載の積層体の製造方法。
  5. 　基材フィルムと前記基材フィルム上に積層された無機層とを有する積層フィルムを、基板に貼り合わせる貼合装置と、
    　前記積層フィルムを前記基板の形状に合わせて切断する切断装置と、を有し、
    　前記切断装置は、切断工具を前記基材フィルムの軟化点温度より６５℃低い温度以上に加熱する加熱機構を有する、積層体の製造装置。
  6. 　前記切断装置は、前記切断工具の温度を測定する温度計と、前記切断工具を前記基板の外周に沿って動かす制御部と、を有する、請求項５に記載の積層体の製造装置。
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