エクストルージョン塗布装置及び塗布フィルムの製造方法
【課題】ビード幅方向の両端部のビード状態を安定化することで、塗布膜の両端部の濡れ広がりによる膜厚低下を抑えることができるエクストルージョン塗布装置を提供する。
【解決手段】ウエブ２２とリップ面１８とを近接させた状態で、ビードＬ１を介して塗布液Ｌをウエブ２２に塗布するエクストルージョン塗布装置であって、スリット１６の幅方向両端部には、塗布幅を規制するスペーサー２４が設けられ、該スペーサー２４には、上流側のリップ面１８ｂを覆う先端部２４Ａが形成されている。該スペーサーには屈曲部２４Ｂがあり、少なくともその部分はＨＲＡ７０以上の材質を用いる。
【解決手段】ウエブ２２とリップ面１８とを近接させた状態で、ビードＬ１を介して塗布液Ｌをウエブ２２に塗布するエクストルージョン塗布装置であって、スリット１６の幅方向両端部には、塗布幅を規制するスペーサー２４が設けられ、該スペーサー２４には、上流側のリップ面１８ｂを覆う先端部２４Ａが形成されている。該スペーサーには屈曲部２４Ｂがあり、少なくともその部分はＨＲＡ７０以上の材質を用いる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エクストルージョン塗布装置及び塗布フィルムの製造方法に係り、特に、連続走行する帯状の支持体とリップ面とを近接させた状態で、ビードを介して塗布液を支持体に塗布するエクストルージョン塗布装置及び塗布フィルムの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
エクストルージョン塗布装置は、スロットダイ内のポケット部に供給した塗布液を、該ポケット部で塗布幅方向（ウエブ幅方向と同じ）に広流し、ポケット部に連通する狭隘な間隙を有するスリット（スロットともいう）先端から塗布液を吐出する。一方、塗布液が塗布されるウエブは、バックアップローラに巻き掛けられて走行すると共に、スロットダイ先端とウエブとの間のリップクリアランスにスリット先端から吐出された塗布液のビード（塗布液溜まり）を形成し、このビードを介してウエブに塗布液を塗布する。また、ウエブに塗布される塗布液の塗布幅は、スリットの幅方向（ウエブ幅方向と同じ）の両端部に挿入されたスペーサー同士の距離によって規制される。
【０００３】
かかるエクストルージョン塗布装置による安定塗布において、安定したビードが形成されるか否かが非常に重要になる。特に、近年は、生産性の向上から、塗布ラインを高速化（ウエブの走行速度が高速化）し、且つ塗布される塗布液の薄膜化が要求されている。このような塗布の高速化、及び薄膜化を行うと、ビード幅方向（ウエブ幅方向と同じ）の両端部からビードが切れてビードが破壊することが多く、ビード幅方向の両端部におけるビード状態を如何に安定化させるかが重要になる。ビード幅方向端部におけるビードが安定化しないと、塗布された塗布膜の幅方向に膜厚分布が生じる。
【０００４】
ビードを安定化する一つの方法として、例えば特許文献１に開示されるように、ビードのウエブ走行方向上流側を引っ張るように減圧することが行われている。
【０００５】
また、塗布幅方向におけるスロットダイのウエブ幅方向のスロット間隙分布や、塗布幅方向におけるリップ−ウエブ間隙のウエブ幅方向分布を高精度に改善することにより、薄膜塗布の幅方向における膜厚の均一性を向上させるようにした発明は数多くある。
【０００６】
しかし、スロットダイにおいて、低粘度（例えば１０ｃＰ以下）の塗布液を塗布する場合、狭いリップクリアランス部における毛管現象が顕著になる。この結果、塗布端部の塗布液は、より外側（ウエブ端方向）に向けて濡れ広がろうとする濡れ広がり現象が発生する。この濡れ広がり現象は、特に薄膜塗布の場合、塗布された塗布膜の塗布幅方向における厚み分布に大きな影響を及ぼす。その結果、最終的に得られた製品の幅方向における性能不均一や、製品有効幅の減少が引き起こされる。
【０００７】
特許文献２では、スロットダイの塗布幅を可変するスペーサーの形状を変更することで、この濡れ広がりを抑制することを提案している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００１−３００３９４号公報
【特許文献２】特開２００１−１７０５４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１のようにビードを減圧するだけでは、ビード幅方向両端部におけるビード状態を充分に安定化することはできない。また、特許文献２のように単にスペーサーの形状を変更するだけでは、塗布端部における塗布液の濡れ広がりを抑制し、塗布膜幅方向での膜厚分布を改善することが充分できなかった。
【００１０】
即ち、濡れ広がりは、スロットダイのリップ先端とウエブとの間に形成されるリップ−ウエブ間隙でビードにかかるウエブ幅方向端部方向の毛管力が比較的大きく、搬送中のウエブ上の液から引っ張られる力が比較的小さい状況下で発生する。毛管力は、塗布液の液粘度が高い場合やリップ−ウエブ間隙が広い場合には小さいが、液粘度が低く、リップ−ウエブ間隙を狭くしなければならない薄膜塗布を行う際に大きくなり、濡れ広がりが顕在化する。
【００１１】
すなわち、従来より薄膜塗布を行う場合、スロットダイのリップ−ウエブ間隙をより小さくする必要があるため、毛管力は大きくなり、スペーサーの形状を若干変更するだけで濡れ広がりを充分に防ぐことは困難である。また、リップ−ウエブ間隙が小さい場合はウエブの厚みや形状の変動（下塗り層の厚みムラ、下塗り層によるカール、支持体自体の耳ベコ、搬送によるベコ）の影響を受けやすく、特に塗布幅方向の端部のリップ−ウエブ間隙は変動しやすい。このことによって、単にスペーサーの形状を変更しただけで、ビード幅方向の両端部に形成されるピン（ビードのメニスカス位置）を安定に保持することは一層困難である。
【００１２】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、ビード幅方向の両端部のビード状態を安定化することで、塗布膜の両端部の濡れ広がりによる膜厚低下を抑えることができるエクストルージョン塗布装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、前記目的を達成するために、塗布液が供給されるマニホールドと、該マニホールドから前記塗布液が通るスリットを介してウエブ走行方向上流側及び下流側のリップ面上に塗布液を吐出する塗布液吐出口と、からなり、連続走行する帯状の支持体と前記リップ面とを近接させた状態で、ビードを介して塗布液を前記支持体に塗布するエクストルージョン塗布装置であって、前記スリットの幅方向両端部には、塗布幅を規制するスペーサーが設けられ、該スペーサーは屈曲部が形成され、さらに、前記上流側のリップ面を覆う先端部が形成され、該スペーサーの前記屈曲部がＨＲＡ７０以上の硬度を有する素材から成ることを特徴とするエクストルージョン塗布装置を提供する。
【００１４】
本発明によれば、塗布幅規制のためにスリット両端部に挿入するスペーサーであって、屈曲部を有し、その先端部がエクストルージョン塗布装置のウエブ走行方向上流側のリップ面を覆うスペーサーを、スリット先端から突出させて、連続走行するウエブ面に近接させて塗布するようにしたことで、塗布開始時及び塗布中におけるビード幅方向の両端部のビード状態を安定化することができる。即ち、低粘度、低塗布量の塗布液をエクストルージョン塗布装置で塗布する際、メニスカスが不安定になりやすく濡れ広がってしまうのだが、上流側のリップ面まで掛けるスペーサーによって濡れ広がりを物理的にせき止めることで濡れ広がりを抑制するようにした。
【００１５】
また、本発明では、スペーサーは少なくとも屈曲部がＨＲＡ（ロックウェル硬さ）７０以上の硬い素材であるようにする。スペーサーにプラスチックなどの柔らかい材質を用いると、加工精度が出なかったり、使用時に曲がってしまい、しっかりリップ面とスペーサーが密着できなくなってしまってスペーサー先端がウエブに触れて ウエブが削れてゴミが出たり、スペーサーとリップとの隙間から塗布液が漏れ広がったりする。なお、ＨＲＡが７０以上の素材としては、超鋼やセラミック（アルミナやジルコニア）などが挙げられる。
【００１６】
ここで、濡れ広がりをせき止めるためには、スペーサーとウエブとの距離は短いほど効果が上がる。また、上流側のリップ面を覆うスペーサーの長さは、上流側のリップ面を長く覆うほど、効果が上がる。上流側のリップ面を覆う長さが短いと上流側のリップ面の下部に塗布液が濡れ広がってしまうためである。
【００１７】
したがって、本発明では、前記スペーサーが前記上流側のリップ面を覆う長／前記上流側のリップ面長さの割合が、５０％以上であることが好ましい。なお、上限としては、上流側のリップ面の長さ以下であることが好ましい。上流側のリップ面の長さよりも多くスペーサーで覆っても特に問題はないが、濡れ広がりを抑えるには上流側のリップ面の長さまでで十分である。
【００１８】
また、本発明では、前記先端部を前記上流側のリップから突出させる厚みは、１０μｍ以上であることが好ましい。１０μｍ以上の厚みがあることで効果的に濡れ広がりを抑えることができる。
【００１９】
さらに、本発明では、前記ウエブに塗布される塗布液の液粘度は、１０ｃＰ以下である場合に特に効果が発揮される。
【００２０】
前述の液粘度１０ｃＰ以下とは、本発明の効果が特に発揮される塗布液の液粘度を規定したものである。なお、液粘度は小さければ小さいほど本発明の効果が発揮され、液粘度が５ｃｐ以下の場合はさらに効果が発揮され、液粘度が３ｃＰ以下の場合はさらに効果が発揮され、液粘度が１ｃＰ以下ではさらに効果が発揮される。
【００２１】
本発明のエクストルージョン塗布装置を用いて製造された塗布フィルムは、ビード幅方向の両端部のビード状態を安定化することができるので、両端部の塗布液の濡れ広がりを片側４．０ｍｍ未満とすることができる。
【発明の効果】
【００２２】
以上説明したように、本発明のエクストルージョン塗布装置によれば、ビード幅方向の両端部のビード状態を安定化することができるので、塗布膜の両端部の濡れ広がりによる膜厚低下を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明のエクストルージョン塗布装置を上から見た平面図
【図２】本発明のエクストルージョン塗布装置の側面断面図
【図３】本発明のエクストルージョン塗布装置の斜視図
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、添付図面に従って、本発明に係るエクストルージョン塗布装置の好ましい実施の形態について詳説する。
【００２５】
図１は、本発明のエクストルージョン塗布装置１０を上から見た平面図であり、図２は側面断面図であり、図３は要部を示した斜視図である。
【００２６】
これらの図に示すように、スロットダイ１２は、ヘッド内部にポケット部１４と、該ポケット部１４に連通する狭隘なスリット１６が形成されると共に、スリット１６先端の塗布液吐出口がヘッド先端の略平坦なリップ面１８に開口される。ポケット部１４の貫通した両端開口部はスロットダイ１２の両端面に設けられる側板３０，３２により閉塞される。
【００２７】
そして、一方の側板３２を貫通して塗布液をポケット部１４に送る送液ライン３１に接続される。なお、ポケット部１４に塗布液を送る方法としては、ポケット部１４の他端側を閉塞して一方側から供給する以外に、ポケット部１４の中央部から供給して両側に分流させるタイプ、ポケット部１４の一方側から供給し他方向から引き抜くタイプがあり、いずれを適用してもよい。
【００２８】
図１〜３においては、バックアップローラ２０がスロットダイ１２のリップ面１８に対向して近接配置され、塗布液Ｌが塗布されるウエブ２２がバックアップローラ２０に巻き掛け支持されて矢印方向に連続走行する。ダイ先端のリップ面１８とバックアップローラ２０上に巻き掛けられたウエブ表面との間隙は、通常、３０μｍ〜３００μｍの範囲で設定され、塗布厚み、塗布速度、塗布液Ｌの物性（粘度等）、ビード減圧度等によって適宜設定される。基本的には、液が低粘度なほど濡れ広がりやすいのでスペーサー先端面とウエブとの間隙を狭めたくなるであろう。また、ビード減圧度が高いほどビードはウエブ搬送方向上流側へ引っ張られるので、スペーサーがリップ先端部を覆う長さを長くしたくなるであろう。このように、ビードが濡れ広がらないようにするために適宜スペーサーの厚みとリップ面を覆う長さを調整すればよい。なお、本発明ではスペーサー屈曲部をＨＲＡ７０以上の硬い素材で形成するので、スペーサー先端部も同じ素材を用いることが製作上簡便である。そのように硬い素材がウエブと接触すると、比較的かなり柔らかいウエブが傷ついてしまう。したがって、スペーサー先端部もＨＲＡ７０以上の素材にする場合は、スペーサー先端部とウエブが非接触且つ近接となるように、スペーサーの先端部厚みを設定することが好ましい。
【００２９】
これにより、スリット１６から吐出した塗布液Ｌは、リップ面１８とウエブ２２との間に架橋してビードＬ１（塗布液溜まり、図２参照）を形成し、このビードＬ１を介して塗布液Ｌがウエブ２２に塗布される。
【００３０】
また、ウエブ２２に塗布される塗布液Ｌの塗布幅Ａは、図１に示すように、スリット１６の幅方向（ウエブ幅方向と同じ）の両端部に挿入された一対のスペーサー２４同士の間隔（距離）Ｂによって規制される。このスペーサー２４は、スリット１６の先端から突出しており、バックアップローラ２０に巻き掛けられたウエブ２２の面に近接される。
【００３１】
そして、スロットダイ１２のポケット部１４に供給された塗布液は、ポケット部１４でウエブ幅方向に拡流された後、スリット１６を上昇してスリット吐出口１６Ａから吐出される。吐出された塗布液は、塗布ヘッドのリップ面１８と、該リップ面１８に近接して走行するウエブ２２との間でビードを形成しながらウエブ２２に塗布される。即ち、スリット先端の吐出口１６Ａから吐出された塗布液の吐出力とウエブ２２が塗布ヘッド先端部を押圧する押圧力がバランスした状態で塗布液がウエブに塗布される。これにより、ウエブ面に極薄の塗布膜が形成される。
【００３２】
ここで、本発明では、スペーサー２４には、リップ面１８のうち上流側のリップ面１８ａを覆う先端部２４Ａが形成されている。
【００３３】
スペーサー２４の材料としては、少なくとも屈曲部２４ＢがＨＲＡ（ロックウェル硬さ）が７０以上の素材であることが必要であり、具体的には、超硬やセラミック（アルミナやジルコニア）が好ましい。スペーサー２４の先端部２４Ａにプラスチックなどの柔らかい材質（ＨＲＡが７０未満の金属）を用いると、加工精度が出なかったり、使用時に曲がってしまい、しっかりとリップ面とスペーサーが密着できなくなってしまって先端部２４Ａがウエブ２２に触れて、ウエブが削れてゴミが出たり、スペーサーとリップ面１８ａとの隙間から塗布液が漏れ広がったりするからである。
【００３４】
このように、スペーサー２４に上流側のリップ面１８ａを覆う先端部２４Ａを形成したもので塗布液を塗布することで、塗布開始時及び塗布中におけるビード幅方向の両端部のビード状態を安定化することができる。即ち、低粘度、低塗布量の塗布液をエクストルージョン塗布装置で塗布する際、メニスカスが不安定になりやすく濡れ広がってしまうが、上流側のリップ面まで掛けるスペーサーによって濡れ広がりを物理的にせき止めることで濡れ広がりを抑制することができる。
【００３５】
ここで、「濡れ広がり」とは、塗布液の端部が塗布幅よりも広がってしまうことをいい、図１において、塗布液Ｌの塗布幅Ａと一対のスペーサー２４同士の間隔Ｂとの差を２で割った値が濡れ広がり幅である。
【００３６】
なお、スペーサー２４が上流側のリップ面１８ａを覆う長さＤ（図２参照）は、３００μｍ以上であることが好ましい。ここで、上限としては、上流側のリップ面の長さ以下であることが好ましい。上流側のリップ面１８ａの長さよりも多くスペーサー２４で覆っても特に問題はないが、濡れ広がりを抑えるには上流側のリップ面の長さまでで十分である。
【００３７】
また、本発明では、先端部２４Ａを上流側のリップ面１８ａから突出させる厚みＣは、１０μｍ以上であることが好ましい。１０μｍ以上の厚みがあることで効果的に濡れ広がりを抑えることができる。
【００３８】
次に、上記の如く構成されたエクストルージョン塗布装置１０の作用について説明する。
【００３９】
スロットダイ１２内のポケット部１４に供給された塗布液Ｌは、該ポケット部１４で塗布幅方向（ウエブ幅方向と同じ）に拡流し、一対のスペーサー２４によって塗布幅規制されたスリット１６を上昇してスリット先端から吐出される。これにより、スロットダイ１２のリップ面１８とウエブ２２との間隙Ｃに塗布液Ｌが架橋し、ビードＬ１（塗布液溜まり）が形成される。
【００４０】
かかる塗布において、ビード幅方向（ウエブ幅方向と同じ）の両端部の塗布膜の濡れ広がりにより膜厚の低下が起こる。
【００４１】
例えば、低粘度（１０ｃＰ以下）の塗布液を薄膜で高速塗布を行う場合には、塗布端部における塗布液の濡れ広がりが大きくなり、ビード幅方向両端部におけるビードが安定化しにくい。これにより、塗布膜の幅方向における膜厚分布が発生する。
【００４２】
そこで、本発明では、上流側のリップ面１８ａを覆う先端部２４Ａをスペーサー２４に設け近接させるようにした。これにより、ビード幅方向の両端部がスペーサー２４に接触することで安定して保持されると共に、塗布端部における塗布液の濡れ広がりが抑制される。
【００４３】
なお、本実施の形態では、スペーサー２４の形状の好ましい態様を示したが、これに限定するものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない形状は全て含まれる。
【実施例１】
【００４４】
次に、本発明のエクストルージョン塗布装置の実施例を説明する。
【００４５】
試験に供したウエブ、塗布ヘッド、塗布条件、塗布液は次の通りである。
【００４６】
ウエブは、幅８００ｍｍ、厚み１５μｍのＰＥＴフィルムを使用した。
【００４７】
塗布ヘッドは、スリット幅が１０００ｍｍ、スリット間隙０．１５ｍｍ、ウエブ搬送方向上流側のリップ面長さ３５０μｍのエクストルージョン型の塗布ヘッドを使用した。
【００４８】
塗布液は反射防止膜用の塗布液を使用した。この塗布液の屈折率は１．４２であり、熱架橋性含フッ素ポリマーの６重量％のメチルエチルケトン溶液（ＪＮ−７２２８、ＪＳＲ（株）製）９３ｇに、ＭＥＫ−ＳＴ（平均粒径１０ｎｍ〜２０ｎｍ、固形分濃度３０重量％のＳｉＯ2 ゾルのメチルエチルケトン分散物、日産化学（株）製）８ｇ、メチルエチルケトン９４ｇ及びシクロヘキサノン６ｇを添加、攪拌の後、孔径１μｍのポリプロピレン製フィルタ（ＰＰＥ−０１）で濾過して、低屈折率層用の塗布液を調製した。塗布液は、粘度が０．５ｃＰであった。
【００４９】
試験１では、クロム鋼（ＨＲＡ６５：株式会社伊藤製作所製、クローム鋼球ＳＵＪ−２）で作成したスペーサーを設けて、リップ−ウエブ間隙１５０μｍで塗布した。突出厚みは０とした。
【００５０】
試験２では、クロム鋼（ＨＲＡ６５：株式会社伊藤製作所製、クローム鋼球ＳＵＪ−２）で作成したスペーサーであって先端部をスロット先端から突出させたスペーサーをウエブ面に当接させて塗布した。突出厚みを１０００μｍとした。
【００５１】
試験３では、クロム鋼（ＨＲＡ６５：株式会社伊藤製作所製、クローム鋼球ＳＵＪ−２）で作成したスペーサーであって上流側のリップ面の先端部を覆うスペーサーをウエブ面に当接させて塗布した。先端部を覆う長さを３５０μｍ、突出厚みは１４０μｍとした（ウエブ搬送方向上流側のリップ面を先端部が覆う長さ÷ウエブ搬送方向上流側のリップ面長さ＝３５０÷３５０＝１００％）。
【００５２】
試験４では、超鋼（ＨＲＡ８９．５：日本タングステン株式会社製、Ｖ３０）で作成したスペーサーであって上流側のリップ面の先端部を覆うスペーサーをウエブ面に当接させて塗布した。ウエブ搬送方向上流側のリップ面をスペーサー先端部が覆う長さを１７５μｍ、スペーサーの突出厚みは７０μｍとした（ウエブ搬送方向上流側のリップ面を先端部が覆う長さ÷ウエブ搬送方向上流側のリップ面長さ＝１７５÷３５０≒５０％）。
【００５３】
試験５では、超鋼（ＨＲＡ８９．５：日本タングステン株式会社製、Ｖ３０）で作成したスペーサーであって上流側のリップ面の先端部を覆うスペーサーをウエブ面に当接させて塗布した。先端部を覆う長さを１７５μｍ、突出厚みは１４０μｍとした（ウエブ搬送方向上流側のリップ面を先端部が覆う長さ÷ウエブ搬送方向上流側のリップ面長さ＝１７５÷３５０≒５０％）。
【００５４】
試験６では、超鋼（ＨＲＡ８９．５：日本タングステン株式会社製、Ｖ３０）で作成したスペーサーであって上流側のリップ面の先端部を覆うスペーサーをウエブ面に当接させて塗布した。先端部を覆う長さを３００μｍ、突出厚みは１０μｍとした（ウエブ搬送方向上流側のリップ面を先端部が覆う長さ÷ウエブ搬送方向上流側のリップ面長さ＝３００÷３５０≒８６％）。
【００５５】
試験７では、超鋼（ＨＲＡ８９．５：日本タングステン株式会社製、Ｖ３０）で作成したスペーサーであって上流側のリップ面の先端部を覆うスペーサーをウエブ面に当接させて塗布した。先端部を覆う長さを３５０μｍ、突出厚みは１４０μｍとした（ウエブ搬送方向上流側のリップ面を先端部が覆う長さ÷ウエブ搬送方向上流側のリップ面長さ＝３５０÷３５０＝１００％）。
【００５６】
試験８では、アルミナ（ＨＲＡ８５：アズワン株式会社製、アルミナボール ＳＳＡ-９９９Ｗ-５）で作成したスペーサーであって上流側のリップ面の先端部を覆うスペーサーをウエブ面に当接させて塗布した。ウエブ搬送方向上流側のリップ面をスペーサー先端部が覆う長さを１７５μｍ、スペーサーの突出厚みは７０μｍとした（ウエブ搬送方向上流側のリップ面を先端部が覆う長さ÷ウエブ搬送方向上流側のリップ面長さ＝１７５÷３５０≒５０％）。
【００５７】
試験９では、アルミナ（ＨＲＡ８５：アズワン株式会社製、アルミナボール ＳＳＡ-９９９Ｗ-５）で作成したスペーサーであって上流側のリップ面の先端部を覆うスペーサーをウエブ面に当接させて塗布した。先端部を覆う長さを１７５μｍ、突出厚みは１４０μｍとした（ウエブ搬送方向上流側のリップ面を先端部が覆う長さ÷ウエブ搬送方向上流側のリップ面長さ＝１７５÷３５０≒５０％）。
【００５８】
試験１０では、アルミナ（ＨＲＡ８５：アズワン株式会社製、アルミナボール ＳＳＡ-９９９Ｗ-５）で作成したスペーサーであって上流側のリップ面の先端部を覆うスペーサーをウエブ面に当接させて塗布した。先端部を覆う長さを３００μｍ、突出厚みは１０μｍとした（ウエブ搬送方向上流側のリップ面を先端部が覆う長さ÷ウエブ搬送方向上流側のリップ面長さ＝３００÷３５０≒８６％）。
【００５９】
試験１１では、アルミナ（ＨＲＡ８５：アズワン株式会社製、アルミナボール ＳＳＡ-９９９Ｗ-５）で作成したスペーサーであって上流側のリップ面の先端部を覆うスペーサーをウエブ面に当接させて塗布した。先端部を覆う長さを３５０μｍ、突出厚みは１４０μｍとした（ウエブ搬送方向上流側のリップ面を先端部が覆う長さ÷ウエブ搬送方向上流側のリップ面長さ＝３５０÷３５０＝１００％）。
【００６０】
試験１２では、純タングステン焼結体（ＨＲＡ７０：日本タングステン株式会社製、エスタン）で作成したスペーサーであって上流側のリップ面の先端部を覆うスペーサーをウエブ面に当接させて塗布した。ウエブ搬送方向上流側のリップ面をスペーサー先端部が覆う長さを１７５μｍ、スペーサーの突出厚みは７０μｍとした（ウエブ搬送方向上流側のリップ面を先端部が覆う長さ÷ウエブ搬送方向上流側のリップ面長さ＝１７５÷３５０≒５０％）。
【００６１】
試験１３では、（ＨＲＡ７０：日本タングステン株式会社製、エスタン）で作成したスペーサーであって上流側のリップ面の先端部を覆うスペーサーをウエブ面に当接させて塗布した。先端部を覆う長さを１７５μｍ、突出厚みは１４０μｍとした（ウエブ搬送方向上流側のリップ面を先端部が覆う長さ÷ウエブ搬送方向上流側のリップ面長さ＝１７５÷３５０≒５０％）。
【００６２】
試験１４では、（ＨＲＡ７０：日本タングステン株式会社製、エスタン）で作成したスペーサーであって上流側のリップ面の先端部を覆うスペーサーをウエブ面に当接させて塗布した。先端部を覆う長さを３００μｍ、突出厚みは１０μｍとした（ウエブ搬送方向上流側のリップ面を先端部が覆う長さ÷ウエブ搬送方向上流側のリップ面長さ＝３００÷３５０≒８６％）。
【００６３】
試験１５では、（ＨＲＡ７０：日本タングステン株式会社製、エスタン）で作成したスペーサーであって上流側のリップ面の先端部を覆うスペーサーをウエブ面に当接させて塗布した。先端部を覆う長さを３５０μｍ、突出厚みは１４０μｍとした（ウエブ搬送方向上流側のリップ面を先端部が覆う長さ÷ウエブ搬送方向上流側のリップ面長さ＝３５０÷３５０＝１００％）。
【００６４】
スペーサーをスロットの両端に挿入して塗布幅を１３００、１４８０、１５００ｍｍの３水準に設定した。
【００６５】
その結果、実験１〜３では、塗布端部における塗布液の濡れ広がりが７ｍｍ〜１８ｍｍと大きく、その結果、塗布膜幅方向の膜厚分布が５．７％〜９．５％と大きくなり、光学フィルムを製造する際の目標値である膜厚分布１％以下を達成できなかった。
【００６６】
これに対して、実験４〜１３では、塗布端部における塗布液の濡れ広がりが１．５ｍｍ〜４．５ｍｍと非常に小さく、その結果、塗布膜幅方向の膜厚分布が０．５％〜１．０％と非常に小さくなり、目標の膜厚分布１％以下を達成できた。
【００６７】
なお、実験４、８、１２では、濡れ広がりが４．５ｍｍ、実験５、９、１３では、濡れ広がりが４．０ｍｍであったが、実験６、７、１０、１１、１４、１５では、濡れ広がりは３．５ｍｍ以下であった。
【００６８】
以上から、本発明のエクストルージョン塗布装置により塗布された塗布フィルムは、塗布膜の両端部の濡れ広がりによる膜厚低下を抑えることができることが分かる。
【００６９】
なお、上記塗布液の溶剤の量を変更し粘度が１０ｃＰになるよう調整し、上記のスペーサーを用いて同様の実験を行ったが、同様の傾向となった。
【符号の説明】
【００７０】
１０…エクストルージョン塗布装置、１２…スロットダイ、１４…ポケット部、１６…スリット、１６Ａ…吐出口、１８…リップ面、１８ａ…上流側のリップ面、１８ｂ…下流側のリップ面、２０…バックアップローラ、２２…ウエブ、２４…スペーサー、２４Ａ…先端部、２４Ｂ…屈曲部、３０…側板、３１…送液ライン、３２…側板、Ａ…塗布幅、Ｂ…スペーサー同士の間隔、Ｌ…塗布液、Ｌ１…ビード
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エクストルージョン塗布装置及び塗布フィルムの製造方法に係り、特に、連続走行する帯状の支持体とリップ面とを近接させた状態で、ビードを介して塗布液を支持体に塗布するエクストルージョン塗布装置及び塗布フィルムの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
エクストルージョン塗布装置は、スロットダイ内のポケット部に供給した塗布液を、該ポケット部で塗布幅方向（ウエブ幅方向と同じ）に広流し、ポケット部に連通する狭隘な間隙を有するスリット（スロットともいう）先端から塗布液を吐出する。一方、塗布液が塗布されるウエブは、バックアップローラに巻き掛けられて走行すると共に、スロットダイ先端とウエブとの間のリップクリアランスにスリット先端から吐出された塗布液のビード（塗布液溜まり）を形成し、このビードを介してウエブに塗布液を塗布する。また、ウエブに塗布される塗布液の塗布幅は、スリットの幅方向（ウエブ幅方向と同じ）の両端部に挿入されたスペーサー同士の距離によって規制される。
【０００３】
かかるエクストルージョン塗布装置による安定塗布において、安定したビードが形成されるか否かが非常に重要になる。特に、近年は、生産性の向上から、塗布ラインを高速化（ウエブの走行速度が高速化）し、且つ塗布される塗布液の薄膜化が要求されている。このような塗布の高速化、及び薄膜化を行うと、ビード幅方向（ウエブ幅方向と同じ）の両端部からビードが切れてビードが破壊することが多く、ビード幅方向の両端部におけるビード状態を如何に安定化させるかが重要になる。ビード幅方向端部におけるビードが安定化しないと、塗布された塗布膜の幅方向に膜厚分布が生じる。
【０００４】
ビードを安定化する一つの方法として、例えば特許文献１に開示されるように、ビードのウエブ走行方向上流側を引っ張るように減圧することが行われている。
【０００５】
また、塗布幅方向におけるスロットダイのウエブ幅方向のスロット間隙分布や、塗布幅方向におけるリップ−ウエブ間隙のウエブ幅方向分布を高精度に改善することにより、薄膜塗布の幅方向における膜厚の均一性を向上させるようにした発明は数多くある。
【０００６】
しかし、スロットダイにおいて、低粘度（例えば１０ｃＰ以下）の塗布液を塗布する場合、狭いリップクリアランス部における毛管現象が顕著になる。この結果、塗布端部の塗布液は、より外側（ウエブ端方向）に向けて濡れ広がろうとする濡れ広がり現象が発生する。この濡れ広がり現象は、特に薄膜塗布の場合、塗布された塗布膜の塗布幅方向における厚み分布に大きな影響を及ぼす。その結果、最終的に得られた製品の幅方向における性能不均一や、製品有効幅の減少が引き起こされる。
【０００７】
特許文献２では、スロットダイの塗布幅を可変するスペーサーの形状を変更することで、この濡れ広がりを抑制することを提案している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００１−３００３９４号公報
【特許文献２】特開２００１−１７０５４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１のようにビードを減圧するだけでは、ビード幅方向両端部におけるビード状態を充分に安定化することはできない。また、特許文献２のように単にスペーサーの形状を変更するだけでは、塗布端部における塗布液の濡れ広がりを抑制し、塗布膜幅方向での膜厚分布を改善することが充分できなかった。
【００１０】
即ち、濡れ広がりは、スロットダイのリップ先端とウエブとの間に形成されるリップ−ウエブ間隙でビードにかかるウエブ幅方向端部方向の毛管力が比較的大きく、搬送中のウエブ上の液から引っ張られる力が比較的小さい状況下で発生する。毛管力は、塗布液の液粘度が高い場合やリップ−ウエブ間隙が広い場合には小さいが、液粘度が低く、リップ−ウエブ間隙を狭くしなければならない薄膜塗布を行う際に大きくなり、濡れ広がりが顕在化する。
【００１１】
すなわち、従来より薄膜塗布を行う場合、スロットダイのリップ−ウエブ間隙をより小さくする必要があるため、毛管力は大きくなり、スペーサーの形状を若干変更するだけで濡れ広がりを充分に防ぐことは困難である。また、リップ−ウエブ間隙が小さい場合はウエブの厚みや形状の変動（下塗り層の厚みムラ、下塗り層によるカール、支持体自体の耳ベコ、搬送によるベコ）の影響を受けやすく、特に塗布幅方向の端部のリップ−ウエブ間隙は変動しやすい。このことによって、単にスペーサーの形状を変更しただけで、ビード幅方向の両端部に形成されるピン（ビードのメニスカス位置）を安定に保持することは一層困難である。
【００１２】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、ビード幅方向の両端部のビード状態を安定化することで、塗布膜の両端部の濡れ広がりによる膜厚低下を抑えることができるエクストルージョン塗布装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、前記目的を達成するために、塗布液が供給されるマニホールドと、該マニホールドから前記塗布液が通るスリットを介してウエブ走行方向上流側及び下流側のリップ面上に塗布液を吐出する塗布液吐出口と、からなり、連続走行する帯状の支持体と前記リップ面とを近接させた状態で、ビードを介して塗布液を前記支持体に塗布するエクストルージョン塗布装置であって、前記スリットの幅方向両端部には、塗布幅を規制するスペーサーが設けられ、該スペーサーは屈曲部が形成され、さらに、前記上流側のリップ面を覆う先端部が形成され、該スペーサーの前記屈曲部がＨＲＡ７０以上の硬度を有する素材から成ることを特徴とするエクストルージョン塗布装置を提供する。
【００１４】
本発明によれば、塗布幅規制のためにスリット両端部に挿入するスペーサーであって、屈曲部を有し、その先端部がエクストルージョン塗布装置のウエブ走行方向上流側のリップ面を覆うスペーサーを、スリット先端から突出させて、連続走行するウエブ面に近接させて塗布するようにしたことで、塗布開始時及び塗布中におけるビード幅方向の両端部のビード状態を安定化することができる。即ち、低粘度、低塗布量の塗布液をエクストルージョン塗布装置で塗布する際、メニスカスが不安定になりやすく濡れ広がってしまうのだが、上流側のリップ面まで掛けるスペーサーによって濡れ広がりを物理的にせき止めることで濡れ広がりを抑制するようにした。
【００１５】
また、本発明では、スペーサーは少なくとも屈曲部がＨＲＡ（ロックウェル硬さ）７０以上の硬い素材であるようにする。スペーサーにプラスチックなどの柔らかい材質を用いると、加工精度が出なかったり、使用時に曲がってしまい、しっかりリップ面とスペーサーが密着できなくなってしまってスペーサー先端がウエブに触れて ウエブが削れてゴミが出たり、スペーサーとリップとの隙間から塗布液が漏れ広がったりする。なお、ＨＲＡが７０以上の素材としては、超鋼やセラミック（アルミナやジルコニア）などが挙げられる。
【００１６】
ここで、濡れ広がりをせき止めるためには、スペーサーとウエブとの距離は短いほど効果が上がる。また、上流側のリップ面を覆うスペーサーの長さは、上流側のリップ面を長く覆うほど、効果が上がる。上流側のリップ面を覆う長さが短いと上流側のリップ面の下部に塗布液が濡れ広がってしまうためである。
【００１７】
したがって、本発明では、前記スペーサーが前記上流側のリップ面を覆う長／前記上流側のリップ面長さの割合が、５０％以上であることが好ましい。なお、上限としては、上流側のリップ面の長さ以下であることが好ましい。上流側のリップ面の長さよりも多くスペーサーで覆っても特に問題はないが、濡れ広がりを抑えるには上流側のリップ面の長さまでで十分である。
【００１８】
また、本発明では、前記先端部を前記上流側のリップから突出させる厚みは、１０μｍ以上であることが好ましい。１０μｍ以上の厚みがあることで効果的に濡れ広がりを抑えることができる。
【００１９】
さらに、本発明では、前記ウエブに塗布される塗布液の液粘度は、１０ｃＰ以下である場合に特に効果が発揮される。
【００２０】
前述の液粘度１０ｃＰ以下とは、本発明の効果が特に発揮される塗布液の液粘度を規定したものである。なお、液粘度は小さければ小さいほど本発明の効果が発揮され、液粘度が５ｃｐ以下の場合はさらに効果が発揮され、液粘度が３ｃＰ以下の場合はさらに効果が発揮され、液粘度が１ｃＰ以下ではさらに効果が発揮される。
【００２１】
本発明のエクストルージョン塗布装置を用いて製造された塗布フィルムは、ビード幅方向の両端部のビード状態を安定化することができるので、両端部の塗布液の濡れ広がりを片側４．０ｍｍ未満とすることができる。
【発明の効果】
【００２２】
以上説明したように、本発明のエクストルージョン塗布装置によれば、ビード幅方向の両端部のビード状態を安定化することができるので、塗布膜の両端部の濡れ広がりによる膜厚低下を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明のエクストルージョン塗布装置を上から見た平面図
【図２】本発明のエクストルージョン塗布装置の側面断面図
【図３】本発明のエクストルージョン塗布装置の斜視図
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、添付図面に従って、本発明に係るエクストルージョン塗布装置の好ましい実施の形態について詳説する。
【００２５】
図１は、本発明のエクストルージョン塗布装置１０を上から見た平面図であり、図２は側面断面図であり、図３は要部を示した斜視図である。
【００２６】
これらの図に示すように、スロットダイ１２は、ヘッド内部にポケット部１４と、該ポケット部１４に連通する狭隘なスリット１６が形成されると共に、スリット１６先端の塗布液吐出口がヘッド先端の略平坦なリップ面１８に開口される。ポケット部１４の貫通した両端開口部はスロットダイ１２の両端面に設けられる側板３０，３２により閉塞される。
【００２７】
そして、一方の側板３２を貫通して塗布液をポケット部１４に送る送液ライン３１に接続される。なお、ポケット部１４に塗布液を送る方法としては、ポケット部１４の他端側を閉塞して一方側から供給する以外に、ポケット部１４の中央部から供給して両側に分流させるタイプ、ポケット部１４の一方側から供給し他方向から引き抜くタイプがあり、いずれを適用してもよい。
【００２８】
図１〜３においては、バックアップローラ２０がスロットダイ１２のリップ面１８に対向して近接配置され、塗布液Ｌが塗布されるウエブ２２がバックアップローラ２０に巻き掛け支持されて矢印方向に連続走行する。ダイ先端のリップ面１８とバックアップローラ２０上に巻き掛けられたウエブ表面との間隙は、通常、３０μｍ〜３００μｍの範囲で設定され、塗布厚み、塗布速度、塗布液Ｌの物性（粘度等）、ビード減圧度等によって適宜設定される。基本的には、液が低粘度なほど濡れ広がりやすいのでスペーサー先端面とウエブとの間隙を狭めたくなるであろう。また、ビード減圧度が高いほどビードはウエブ搬送方向上流側へ引っ張られるので、スペーサーがリップ先端部を覆う長さを長くしたくなるであろう。このように、ビードが濡れ広がらないようにするために適宜スペーサーの厚みとリップ面を覆う長さを調整すればよい。なお、本発明ではスペーサー屈曲部をＨＲＡ７０以上の硬い素材で形成するので、スペーサー先端部も同じ素材を用いることが製作上簡便である。そのように硬い素材がウエブと接触すると、比較的かなり柔らかいウエブが傷ついてしまう。したがって、スペーサー先端部もＨＲＡ７０以上の素材にする場合は、スペーサー先端部とウエブが非接触且つ近接となるように、スペーサーの先端部厚みを設定することが好ましい。
【００２９】
これにより、スリット１６から吐出した塗布液Ｌは、リップ面１８とウエブ２２との間に架橋してビードＬ１（塗布液溜まり、図２参照）を形成し、このビードＬ１を介して塗布液Ｌがウエブ２２に塗布される。
【００３０】
また、ウエブ２２に塗布される塗布液Ｌの塗布幅Ａは、図１に示すように、スリット１６の幅方向（ウエブ幅方向と同じ）の両端部に挿入された一対のスペーサー２４同士の間隔（距離）Ｂによって規制される。このスペーサー２４は、スリット１６の先端から突出しており、バックアップローラ２０に巻き掛けられたウエブ２２の面に近接される。
【００３１】
そして、スロットダイ１２のポケット部１４に供給された塗布液は、ポケット部１４でウエブ幅方向に拡流された後、スリット１６を上昇してスリット吐出口１６Ａから吐出される。吐出された塗布液は、塗布ヘッドのリップ面１８と、該リップ面１８に近接して走行するウエブ２２との間でビードを形成しながらウエブ２２に塗布される。即ち、スリット先端の吐出口１６Ａから吐出された塗布液の吐出力とウエブ２２が塗布ヘッド先端部を押圧する押圧力がバランスした状態で塗布液がウエブに塗布される。これにより、ウエブ面に極薄の塗布膜が形成される。
【００３２】
ここで、本発明では、スペーサー２４には、リップ面１８のうち上流側のリップ面１８ａを覆う先端部２４Ａが形成されている。
【００３３】
スペーサー２４の材料としては、少なくとも屈曲部２４ＢがＨＲＡ（ロックウェル硬さ）が７０以上の素材であることが必要であり、具体的には、超硬やセラミック（アルミナやジルコニア）が好ましい。スペーサー２４の先端部２４Ａにプラスチックなどの柔らかい材質（ＨＲＡが７０未満の金属）を用いると、加工精度が出なかったり、使用時に曲がってしまい、しっかりとリップ面とスペーサーが密着できなくなってしまって先端部２４Ａがウエブ２２に触れて、ウエブが削れてゴミが出たり、スペーサーとリップ面１８ａとの隙間から塗布液が漏れ広がったりするからである。
【００３４】
このように、スペーサー２４に上流側のリップ面１８ａを覆う先端部２４Ａを形成したもので塗布液を塗布することで、塗布開始時及び塗布中におけるビード幅方向の両端部のビード状態を安定化することができる。即ち、低粘度、低塗布量の塗布液をエクストルージョン塗布装置で塗布する際、メニスカスが不安定になりやすく濡れ広がってしまうが、上流側のリップ面まで掛けるスペーサーによって濡れ広がりを物理的にせき止めることで濡れ広がりを抑制することができる。
【００３５】
ここで、「濡れ広がり」とは、塗布液の端部が塗布幅よりも広がってしまうことをいい、図１において、塗布液Ｌの塗布幅Ａと一対のスペーサー２４同士の間隔Ｂとの差を２で割った値が濡れ広がり幅である。
【００３６】
なお、スペーサー２４が上流側のリップ面１８ａを覆う長さＤ（図２参照）は、３００μｍ以上であることが好ましい。ここで、上限としては、上流側のリップ面の長さ以下であることが好ましい。上流側のリップ面１８ａの長さよりも多くスペーサー２４で覆っても特に問題はないが、濡れ広がりを抑えるには上流側のリップ面の長さまでで十分である。
【００３７】
また、本発明では、先端部２４Ａを上流側のリップ面１８ａから突出させる厚みＣは、１０μｍ以上であることが好ましい。１０μｍ以上の厚みがあることで効果的に濡れ広がりを抑えることができる。
【００３８】
次に、上記の如く構成されたエクストルージョン塗布装置１０の作用について説明する。
【００３９】
スロットダイ１２内のポケット部１４に供給された塗布液Ｌは、該ポケット部１４で塗布幅方向（ウエブ幅方向と同じ）に拡流し、一対のスペーサー２４によって塗布幅規制されたスリット１６を上昇してスリット先端から吐出される。これにより、スロットダイ１２のリップ面１８とウエブ２２との間隙Ｃに塗布液Ｌが架橋し、ビードＬ１（塗布液溜まり）が形成される。
【００４０】
かかる塗布において、ビード幅方向（ウエブ幅方向と同じ）の両端部の塗布膜の濡れ広がりにより膜厚の低下が起こる。
【００４１】
例えば、低粘度（１０ｃＰ以下）の塗布液を薄膜で高速塗布を行う場合には、塗布端部における塗布液の濡れ広がりが大きくなり、ビード幅方向両端部におけるビードが安定化しにくい。これにより、塗布膜の幅方向における膜厚分布が発生する。
【００４２】
そこで、本発明では、上流側のリップ面１８ａを覆う先端部２４Ａをスペーサー２４に設け近接させるようにした。これにより、ビード幅方向の両端部がスペーサー２４に接触することで安定して保持されると共に、塗布端部における塗布液の濡れ広がりが抑制される。
【００４３】
なお、本実施の形態では、スペーサー２４の形状の好ましい態様を示したが、これに限定するものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない形状は全て含まれる。
【実施例１】
【００４４】
次に、本発明のエクストルージョン塗布装置の実施例を説明する。
【００４５】
試験に供したウエブ、塗布ヘッド、塗布条件、塗布液は次の通りである。
【００４６】
ウエブは、幅８００ｍｍ、厚み１５μｍのＰＥＴフィルムを使用した。
【００４７】
塗布ヘッドは、スリット幅が１０００ｍｍ、スリット間隙０．１５ｍｍ、ウエブ搬送方向上流側のリップ面長さ３５０μｍのエクストルージョン型の塗布ヘッドを使用した。
【００４８】
塗布液は反射防止膜用の塗布液を使用した。この塗布液の屈折率は１．４２であり、熱架橋性含フッ素ポリマーの６重量％のメチルエチルケトン溶液（ＪＮ−７２２８、ＪＳＲ（株）製）９３ｇに、ＭＥＫ−ＳＴ（平均粒径１０ｎｍ〜２０ｎｍ、固形分濃度３０重量％のＳｉＯ2 ゾルのメチルエチルケトン分散物、日産化学（株）製）８ｇ、メチルエチルケトン９４ｇ及びシクロヘキサノン６ｇを添加、攪拌の後、孔径１μｍのポリプロピレン製フィルタ（ＰＰＥ−０１）で濾過して、低屈折率層用の塗布液を調製した。塗布液は、粘度が０．５ｃＰであった。
【００４９】
試験１では、クロム鋼（ＨＲＡ６５：株式会社伊藤製作所製、クローム鋼球ＳＵＪ−２）で作成したスペーサーを設けて、リップ−ウエブ間隙１５０μｍで塗布した。突出厚みは０とした。
【００５０】
試験２では、クロム鋼（ＨＲＡ６５：株式会社伊藤製作所製、クローム鋼球ＳＵＪ−２）で作成したスペーサーであって先端部をスロット先端から突出させたスペーサーをウエブ面に当接させて塗布した。突出厚みを１０００μｍとした。
【００５１】
試験３では、クロム鋼（ＨＲＡ６５：株式会社伊藤製作所製、クローム鋼球ＳＵＪ−２）で作成したスペーサーであって上流側のリップ面の先端部を覆うスペーサーをウエブ面に当接させて塗布した。先端部を覆う長さを３５０μｍ、突出厚みは１４０μｍとした（ウエブ搬送方向上流側のリップ面を先端部が覆う長さ÷ウエブ搬送方向上流側のリップ面長さ＝３５０÷３５０＝１００％）。
【００５２】
試験４では、超鋼（ＨＲＡ８９．５：日本タングステン株式会社製、Ｖ３０）で作成したスペーサーであって上流側のリップ面の先端部を覆うスペーサーをウエブ面に当接させて塗布した。ウエブ搬送方向上流側のリップ面をスペーサー先端部が覆う長さを１７５μｍ、スペーサーの突出厚みは７０μｍとした（ウエブ搬送方向上流側のリップ面を先端部が覆う長さ÷ウエブ搬送方向上流側のリップ面長さ＝１７５÷３５０≒５０％）。
【００５３】
試験５では、超鋼（ＨＲＡ８９．５：日本タングステン株式会社製、Ｖ３０）で作成したスペーサーであって上流側のリップ面の先端部を覆うスペーサーをウエブ面に当接させて塗布した。先端部を覆う長さを１７５μｍ、突出厚みは１４０μｍとした（ウエブ搬送方向上流側のリップ面を先端部が覆う長さ÷ウエブ搬送方向上流側のリップ面長さ＝１７５÷３５０≒５０％）。
【００５４】
試験６では、超鋼（ＨＲＡ８９．５：日本タングステン株式会社製、Ｖ３０）で作成したスペーサーであって上流側のリップ面の先端部を覆うスペーサーをウエブ面に当接させて塗布した。先端部を覆う長さを３００μｍ、突出厚みは１０μｍとした（ウエブ搬送方向上流側のリップ面を先端部が覆う長さ÷ウエブ搬送方向上流側のリップ面長さ＝３００÷３５０≒８６％）。
【００５５】
試験７では、超鋼（ＨＲＡ８９．５：日本タングステン株式会社製、Ｖ３０）で作成したスペーサーであって上流側のリップ面の先端部を覆うスペーサーをウエブ面に当接させて塗布した。先端部を覆う長さを３５０μｍ、突出厚みは１４０μｍとした（ウエブ搬送方向上流側のリップ面を先端部が覆う長さ÷ウエブ搬送方向上流側のリップ面長さ＝３５０÷３５０＝１００％）。
【００５６】
試験８では、アルミナ（ＨＲＡ８５：アズワン株式会社製、アルミナボール ＳＳＡ-９９９Ｗ-５）で作成したスペーサーであって上流側のリップ面の先端部を覆うスペーサーをウエブ面に当接させて塗布した。ウエブ搬送方向上流側のリップ面をスペーサー先端部が覆う長さを１７５μｍ、スペーサーの突出厚みは７０μｍとした（ウエブ搬送方向上流側のリップ面を先端部が覆う長さ÷ウエブ搬送方向上流側のリップ面長さ＝１７５÷３５０≒５０％）。
【００５７】
試験９では、アルミナ（ＨＲＡ８５：アズワン株式会社製、アルミナボール ＳＳＡ-９９９Ｗ-５）で作成したスペーサーであって上流側のリップ面の先端部を覆うスペーサーをウエブ面に当接させて塗布した。先端部を覆う長さを１７５μｍ、突出厚みは１４０μｍとした（ウエブ搬送方向上流側のリップ面を先端部が覆う長さ÷ウエブ搬送方向上流側のリップ面長さ＝１７５÷３５０≒５０％）。
【００５８】
試験１０では、アルミナ（ＨＲＡ８５：アズワン株式会社製、アルミナボール ＳＳＡ-９９９Ｗ-５）で作成したスペーサーであって上流側のリップ面の先端部を覆うスペーサーをウエブ面に当接させて塗布した。先端部を覆う長さを３００μｍ、突出厚みは１０μｍとした（ウエブ搬送方向上流側のリップ面を先端部が覆う長さ÷ウエブ搬送方向上流側のリップ面長さ＝３００÷３５０≒８６％）。
【００５９】
試験１１では、アルミナ（ＨＲＡ８５：アズワン株式会社製、アルミナボール ＳＳＡ-９９９Ｗ-５）で作成したスペーサーであって上流側のリップ面の先端部を覆うスペーサーをウエブ面に当接させて塗布した。先端部を覆う長さを３５０μｍ、突出厚みは１４０μｍとした（ウエブ搬送方向上流側のリップ面を先端部が覆う長さ÷ウエブ搬送方向上流側のリップ面長さ＝３５０÷３５０＝１００％）。
【００６０】
試験１２では、純タングステン焼結体（ＨＲＡ７０：日本タングステン株式会社製、エスタン）で作成したスペーサーであって上流側のリップ面の先端部を覆うスペーサーをウエブ面に当接させて塗布した。ウエブ搬送方向上流側のリップ面をスペーサー先端部が覆う長さを１７５μｍ、スペーサーの突出厚みは７０μｍとした（ウエブ搬送方向上流側のリップ面を先端部が覆う長さ÷ウエブ搬送方向上流側のリップ面長さ＝１７５÷３５０≒５０％）。
【００６１】
試験１３では、（ＨＲＡ７０：日本タングステン株式会社製、エスタン）で作成したスペーサーであって上流側のリップ面の先端部を覆うスペーサーをウエブ面に当接させて塗布した。先端部を覆う長さを１７５μｍ、突出厚みは１４０μｍとした（ウエブ搬送方向上流側のリップ面を先端部が覆う長さ÷ウエブ搬送方向上流側のリップ面長さ＝１７５÷３５０≒５０％）。
【００６２】
試験１４では、（ＨＲＡ７０：日本タングステン株式会社製、エスタン）で作成したスペーサーであって上流側のリップ面の先端部を覆うスペーサーをウエブ面に当接させて塗布した。先端部を覆う長さを３００μｍ、突出厚みは１０μｍとした（ウエブ搬送方向上流側のリップ面を先端部が覆う長さ÷ウエブ搬送方向上流側のリップ面長さ＝３００÷３５０≒８６％）。
【００６３】
試験１５では、（ＨＲＡ７０：日本タングステン株式会社製、エスタン）で作成したスペーサーであって上流側のリップ面の先端部を覆うスペーサーをウエブ面に当接させて塗布した。先端部を覆う長さを３５０μｍ、突出厚みは１４０μｍとした（ウエブ搬送方向上流側のリップ面を先端部が覆う長さ÷ウエブ搬送方向上流側のリップ面長さ＝３５０÷３５０＝１００％）。
【００６４】
スペーサーをスロットの両端に挿入して塗布幅を１３００、１４８０、１５００ｍｍの３水準に設定した。
【００６５】
その結果、実験１〜３では、塗布端部における塗布液の濡れ広がりが７ｍｍ〜１８ｍｍと大きく、その結果、塗布膜幅方向の膜厚分布が５．７％〜９．５％と大きくなり、光学フィルムを製造する際の目標値である膜厚分布１％以下を達成できなかった。
【００６６】
これに対して、実験４〜１３では、塗布端部における塗布液の濡れ広がりが１．５ｍｍ〜４．５ｍｍと非常に小さく、その結果、塗布膜幅方向の膜厚分布が０．５％〜１．０％と非常に小さくなり、目標の膜厚分布１％以下を達成できた。
【００６７】
なお、実験４、８、１２では、濡れ広がりが４．５ｍｍ、実験５、９、１３では、濡れ広がりが４．０ｍｍであったが、実験６、７、１０、１１、１４、１５では、濡れ広がりは３．５ｍｍ以下であった。
【００６８】
以上から、本発明のエクストルージョン塗布装置により塗布された塗布フィルムは、塗布膜の両端部の濡れ広がりによる膜厚低下を抑えることができることが分かる。
【００６９】
なお、上記塗布液の溶剤の量を変更し粘度が１０ｃＰになるよう調整し、上記のスペーサーを用いて同様の実験を行ったが、同様の傾向となった。
【符号の説明】
【００７０】
１０…エクストルージョン塗布装置、１２…スロットダイ、１４…ポケット部、１６…スリット、１６Ａ…吐出口、１８…リップ面、１８ａ…上流側のリップ面、１８ｂ…下流側のリップ面、２０…バックアップローラ、２２…ウエブ、２４…スペーサー、２４Ａ…先端部、２４Ｂ…屈曲部、３０…側板、３１…送液ライン、３２…側板、Ａ…塗布幅、Ｂ…スペーサー同士の間隔、Ｌ…塗布液、Ｌ１…ビード
【特許請求の範囲】
【請求項１】
塗布液が供給されるマニホールドと、該マニホールドから前記塗布液が通るスリットを介してウエブ走行方向上流側及び下流側のリップ面上に塗布液を吐出する塗布液吐出口と、からなり、
連続走行する帯状の支持体と前記リップ面とを近接させた状態で、ビードを介して塗布液を前記支持体に塗布するエクストルージョン塗布装置であって、
前記スリットの幅方向両端部には、塗布幅を規制するスペーサーが設けられ、該スペーサーは屈曲部が形成され、さらに、前記上流側のリップ面を覆う先端部が形成され、
該スペーサーの前記屈曲部がＨＲＡ７０以上の硬度を有する素材から成ることを特徴とするエクストルージョン塗布装置。
【請求項２】
前記スペーサーが前記上流側のリップ面を覆う長さ／前記上流側のリップ面長さの割合が、５０％以上であることを特徴とする請求項１に記載のエクストルージョン塗布装置。
【請求項３】
前記先端部を前記上流側のリップから突出させる厚みは、１０μｍ以上であることを特徴とする請求項１又は２に記載のエクストルージョン塗布装置。
【請求項４】
前記ウエブに塗布される塗布液の液粘度は、１０ｃＰ以下であることを特徴とする請求項１〜３の何れか１に記載のエクストルージョン塗布装置。
【請求項５】
請求項１〜４の何れか１に記載の塗布装置を用いて塗布液を塗布する工程を含むことを特徴とする塗布フィルムの製造方法。
【請求項６】
前記連続走行する帯状の支持体に塗布された塗布液の両端部の濡れ広がりが４．０ｍｍ未満であることを特徴とする請求項５に記載の塗布フィルムの製造方法。
【請求項１】
塗布液が供給されるマニホールドと、該マニホールドから前記塗布液が通るスリットを介してウエブ走行方向上流側及び下流側のリップ面上に塗布液を吐出する塗布液吐出口と、からなり、
連続走行する帯状の支持体と前記リップ面とを近接させた状態で、ビードを介して塗布液を前記支持体に塗布するエクストルージョン塗布装置であって、
前記スリットの幅方向両端部には、塗布幅を規制するスペーサーが設けられ、該スペーサーは屈曲部が形成され、さらに、前記上流側のリップ面を覆う先端部が形成され、
該スペーサーの前記屈曲部がＨＲＡ７０以上の硬度を有する素材から成ることを特徴とするエクストルージョン塗布装置。
【請求項２】
前記スペーサーが前記上流側のリップ面を覆う長さ／前記上流側のリップ面長さの割合が、５０％以上であることを特徴とする請求項１に記載のエクストルージョン塗布装置。
【請求項３】
前記先端部を前記上流側のリップから突出させる厚みは、１０μｍ以上であることを特徴とする請求項１又は２に記載のエクストルージョン塗布装置。
【請求項４】
前記ウエブに塗布される塗布液の液粘度は、１０ｃＰ以下であることを特徴とする請求項１〜３の何れか１に記載のエクストルージョン塗布装置。
【請求項５】
請求項１〜４の何れか１に記載の塗布装置を用いて塗布液を塗布する工程を含むことを特徴とする塗布フィルムの製造方法。
【請求項６】
前記連続走行する帯状の支持体に塗布された塗布液の両端部の濡れ広がりが４．０ｍｍ未満であることを特徴とする請求項５に記載の塗布フィルムの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１１−２００８３１（Ｐ２０１１−２００８３１Ａ）
【公開日】平成２３年１０月１３日（２０１１．１０．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−７２５０９（Ｐ２０１０−７２５０９）
【出願日】平成２２年３月２６日（２０１０．３．２６）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１０月１３日（２０１１．１０．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月２６日（２０１０．３．２６）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]