塗布手段及び塗布膜の形成方法
【課題】バーコーティングにおいて、塗布膜の厚みを均一にする。
【解決手段】ウェブ１２の搬送路の下側には塗布バー３１が配される。塗布ヘッド２５には周溝５１が対となって形成される。ウェブ中央部１２ａが塗布エリアとなる。塗布バー３１は周溝５１とバー中央部５４とバー端部５５とを有する。バー中央部５４は塗布エリアのみを巻きかける。バー端部５５は、バー中央部５４から離れるようにウェブ１２の幅方向に配され、ウェブ端部１２ｂを巻きかける。周溝５１はバー中央部５４及びバー端部５５の間に形成される。スロットはバー中央部５４に液を供給する。バー中央部５４に供給された液は、バー中央部５４及びウェブ中央部１２ａの隙間に液溜まりをつくる。液溜まりをなす液の一部は、ウェブ１２に塗布される。液溜まりをなす液のうち塗布に余剰な液は、周溝５１を介してバー中央部５４の端から流下する。
【解決手段】ウェブ１２の搬送路の下側には塗布バー３１が配される。塗布ヘッド２５には周溝５１が対となって形成される。ウェブ中央部１２ａが塗布エリアとなる。塗布バー３１は周溝５１とバー中央部５４とバー端部５５とを有する。バー中央部５４は塗布エリアのみを巻きかける。バー端部５５は、バー中央部５４から離れるようにウェブ１２の幅方向に配され、ウェブ端部１２ｂを巻きかける。周溝５１はバー中央部５４及びバー端部５５の間に形成される。スロットはバー中央部５４に液を供給する。バー中央部５４に供給された液は、バー中央部５４及びウェブ中央部１２ａの隙間に液溜まりをつくる。液溜まりをなす液の一部は、ウェブ１２に塗布される。液溜まりをなす液のうち塗布に余剰な液は、周溝５１を介してバー中央部５４の端から流下する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塗布手段及び塗布膜の形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
長手方向へ搬送されるウェブに塗布液を塗布し、ウェブに塗布膜を形成する方法として、ワイヤーが巻きつけられた塗布バーを用いたワイヤーバーコーティングや、塗布ロッドを用いたロッドコーティングが知られている。ワイヤーバーコーティングやロッドコーティングは、ウェブ上に薄い塗布膜を形成することが容易であることから、さまざまな分野で広く用いられている。
【０００３】
このワイヤーバーコーティングやロッドコーティングにおいて、塗布膜の厚みが均一となるような工夫がなされている。例えば、特許文献１に記載の発明は、大径バー部と、大径バー部の両端に設けられた小径バー部とからなる段付きバーを、塗布バーとして用いる。このような塗布バーを用いてワイヤーバーコーティングを行うと、大径バー部のみがウェブに接触するため、大径バー部に接触した部分に塗布膜が形成する。そして、塗布膜の形成につき余剰な塗布液は、大径バー部の幅方向両端から流下する結果、幅方向において塗布膜の厚さを均一にすることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−２６９７１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の発明を行った場合でも、ウェブの両端部が塗布ロッドに支持されていないことに起因して、幅方向において塗布膜の厚さがばらついてしまう場合があった。特に、ウェブの両端部が幅広となる場合には、このような厚みムラが顕著となってしまう。
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するものであり、ワイヤーバーコーティングやロッドコーティングを用いた塗布膜の形成方法、及びワイヤーバーコーティングやロッドコーティングに用いられる塗布手段を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、水平に配された棒状の塗布手段に巻き掛けてウェブを長手方向へ搬送し、前記塗布手段を用いて前記塗布手段の周面に供給された液から前記ウェブの幅方向中央部のみに塗布膜を形成する塗布膜の形成方法において、前記ウェブの搬送路の下方に設けられた前記塗布手段を用いて前記幅方向中央部のみを巻き掛けながら、前記ウェブの搬送路の下方にて前記塗布手段から前記ウェブの幅方向へ離隔するように配された支持手段を用いて、前記ウェブが幅方向において水平となるように前記ウェブの幅方向両端部のみを支持し、前記ウェブ及び前記塗布手段によって形成される前記搬送方向上流側の隙間に溜められた前記液を前記幅方向中央部に塗布し、前記幅方向中央部の塗布につき余剰の前記液を前記塗布手段の前記幅方向両端から落とすことを特徴とする。
【０００８】
棒状の前記支持手段を用いて、前記ウェブが幅方向において水平となるように前記ウェブの幅方向両端部のみを巻き掛けることが好ましい。
【０００９】
また、本発明は、長手方向に搬送されるウェブの下方に水平に配され、前記ウェブを巻き掛け、前記ウェブの幅方向中央部のみに液を塗布する棒状の塗布手段において、前記幅方向中央部のみを巻き掛け、前記幅方向中央部とによって形成される前記搬送方向上流側の隙間に溜められた前記液を前記幅方向中央部に塗布する中央棒部と、前記ウェブの下方にて前記中央棒部から離隔するように前記ウェブの幅方向両側に配され、前記ウェブが幅方向において水平となるように前記ウェブの幅方向両端部を支持する耳支持手段とを有し、前記ウェブのうち前記中央棒部に巻き掛けられている部分及び前記耳支持手段により支持されている部分の間の下側には、前記塗布につき余剰となった前記液を前記中央棒部の両端から落とすための空間が形成されたことを特徴とする。
【００１０】
前記耳支持手段は、前記幅方向両端部を下方から支持する耳支持棒部を有し、この耳支持棒部は前記中央棒部と同一直線上に配されることが好ましい。また、前記中央棒部と前記耳支持棒部との径が略等しいことが好ましい。
【００１１】
前記中央棒部は、中央棒本体及びこの中央棒本体全域に密に巻かれたワイヤーからなることが好ましい。また、前記耳支持棒部は、耳支持棒本体とこの耳支持棒本体に巻かれたワイヤーとからなることが好ましい。なお、前記耳支持棒と前記中央棒部とは連結棒により連結され、この連結棒の径は、前記耳支持棒の径と前記中央棒部の径とのいずれよりも小さいことが好ましい。
【００１２】
前記中央棒部は、円筒状であって、両方の端面が凹む中央本体を備え、前記端面の凹みは前記空間と連通することが好ましい。また、前記中央本体の軸方向と鉛直方向とがなす断面において、前記中央本体の周面と前記凹み部とがなす角の角度は鋭角であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、ウェブのうち塗布液が塗布されるウェブ中央部のみを棒状の塗布手段で巻きかけ、ウェブ中央部の巻き掛けと並行して、ウェブ端部の支持を行なうため、塗布手段に巻き掛けられたウェブ中央部に対して塗布を行い、この塗布につき余剰となった塗布液を塗布手段の幅方向両端側から流下させる際、幅方向におけるウェブのたわみを防ぐことができる。したがって、本発明によれば、ウェブのたわみに起因する塗布膜の厚みのばらつきを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】積層体製造設備の概要を示す説明図である。
【図２】塗布装置の概要を示す側面図である。
【図３】塗布ヘッドの概要を示す斜視図である。
【図４】第１塗布バーの概要を示す正面図である。
【図５】塗布バーにより塗布膜が形成される過程の概要を示すＶ−Ｖ線断面図である。
【図６】塗布ヘッドを用いた塗布液の塗布の概要を示す斜視図である。
【図７】ＶＩＩ部分の拡大図である。
【図８】第２塗布バーの概要を示す正面図である。
【図９】第３塗布バーの概要を示す正面図である。
【図１０】第４塗布バーの概要を示す正面図である。
【図１１】第５塗布バーの概要を示す正面図である。
【図１２】第６塗布バーの概要を示す側面図である。
【図１３】ＸＩＩＩ部分の拡大図である。
【図１４】第７塗布バーの概要を示す断面図である。
【図１５】第８塗布バーの概要を示す断面図である。
【図１６】第９塗布バーを有する塗布ヘッドの概要を示す斜視図である。
【図１７】第１０塗布バーの概要を示す側面図である。
【図１８】第１１塗布バーの概要を示す断面図である。
【図１９】第１１塗布バーの概要を示す断面図である。
【図２０】第１１塗布バーの概要を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１に示すように、積層体製造設備１０は、ウェブ１２を送り出すウェブ供給装置１４と、送り出されたウェブ１２を巻き取る巻き取り装置１５とを有する。ウェブ供給装置１４と巻き取り装置１５との間には、搬送ローラ１６が適宜配される。この搬送ローラ１６により、ウェブ供給装置１４と巻き取り装置１５との間には、ウェブ１２の搬送路が形成される。ウェブ１２の搬送路には、上流側から順次、塗布装置１７と乾燥装置１８とが配される。塗布装置１７は、溶剤及び固形分からなる塗布液をウェブ１２に塗布して、塗布液からなる塗布膜をウェブ１２の表面に形成する。乾燥装置１８は、塗布膜に乾燥風をあてて、塗布膜から溶剤を蒸発させる。溶剤の蒸発により塗布膜は乾燥膜となり、ウェブ１２は、乾燥膜を有する積層体となる。積層体となったウェブ１２は、巻き取り装置１５にて巻き取られる。
【００１６】
（ウェブ）
ウェブ１２は、有機材料、無機材料のいずれでも適用可能である。有機材料としては、例えば、セルロースアシレートフィルムやポリエチレンテレフタラートフィルムやポリイミドフィルムなどが挙げられる。ウェブ１２の厚みは、特に限定されないが、例えば、２５μｍ以上２００μｍ以下であることが好ましい。
【００１７】
（塗布液）
塗布液は、固形物の溶液であってもよいし、固形物の分散液であってもよい。塗布液の粘度は、０．０５Ｐａ秒以上０．２Ｐａ秒以下であることが好ましい。また、塗布液の表面張力は、２０ｍＮ／ｍ以上４０ｍＮ／ｍ以下であることが好ましい。固形分濃度は、２０質量％以上５０質量％以下であることが好ましい。
【００１８】
（固形分）
固形分としては、所定の樹脂材料やディスコティック化合物等を用いることができる。樹脂材料として、例えば、熱可塑性樹脂を用いることができる。熱可塑性樹脂としては、スチレン系樹脂、（メタ）アクリル系樹脂、有機酸ビニルエステル系樹脂、ビニルエーテル系樹脂、ハロゲン含有樹脂、オレフィン系樹脂（脂環式オレフィン系樹脂を含む）、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、熱可塑性ポリウレタン樹脂、ポリスルホン系樹脂（ポリエーテルスルホン、ポリスルホンなど）、ポリフェニレンエーテル系樹脂（２，６−キシレノールの重合体など）、セルロース誘導体（セルロースエステル類、セルロースカーバメート類、セルロースエーテル類など）、シリコーン樹脂（ポリジメチルシロキサン、ポリメチルフェニルシロキサンなど）、ゴム又はエラストマー（ポリブタジエン、ポリイソプレンなどのジエン系ゴム、スチレン−ブタジエン共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体、アクリルゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴムなど）などがあり、いずれも本発明で適用できる。
【００１９】
ディスコティック（円盤状）化合物の例としては、例えば、Ｃ．Ｄｅｓｔｒａｄｅらの研究報告、Ｍｏｌ．Ｃｒｙｓｔ．７１巻、１１１頁（１９８１年）に記載されているベンゼン誘導体、Ｃ．Ｄｅｓｔｒａｄｅらの研究報告、Ｍｏｌ．Ｃｒｙｓｔ．１２２巻、１４１頁（１９８５年）、Ｐｈｙｓｉｃｓｌｅｔｔ，Ａ，７８巻、８２頁（１９９０）に記載されているトルキセン誘導体、Ｂ．Ｋｏｈｎｅらの研究報告、Ａｎｇｅｗ．Ｃｈｅｍ．９６巻、７０頁（１９８４年）に記載されたシクロヘキサン誘導体及びＪ．Ｍ．Ｌｅｈｎらの研究報告、Ｊ．Ｃｈｅｍ．Ｃｏｍｍｕｎ．，１７９４頁（１９８５年）、Ｊ．Ｚｈａｎｇらの研究報告、Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．１１６巻、２６５５頁（１９９４年）に記載されているアザクラウン系やフェニルアセチレン系マクロサイクルなどを挙げることができる。上記ディスクティック（円盤状）化合物は、一般的にこれらを分子中心の母核とし、直鎖のアルキル基やアルコキシ基、置換ベンゾイルオキシ基等がその直鎖として放射線状に置換された構造であり、液晶性を示し、一般的にディスコティック液晶とよばれるものが含まれる。ただし、分子自身が負の一軸性を有し、一定の配向を付与できるものであれば上記記載に限定されるものではない。また、前記公報において円盤状化合物から形成したとは、最終的にできた物が前記化合物である必要はなく、例えば前記低分子ディスコティック液晶が熱、光等で反応する基を有しており、結果的に熱、光等で反応により重合または架橋し、高分子量化し液晶性を失ったものも含まれる。さらに、ディスコティックネマティック相または一軸性の柱状相を形成し得る、円盤状化合物の少なくとも一種を含有し、かつ光学異方性を有することを特徴とする化合物を用いることが好ましい。また円盤状化合物がトリフェニレン誘導体であることが好ましい。ここで、トリフェニレン誘導体が、特開平７−３０６３１７号公報に記載の（化２）で表される化合物であることが好ましい。
【００２０】
（溶剤）
溶剤としては、例えば、ケトン類（アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノンなど）、エーテル類（ジオキサン、テトラヒドロフランなど）、脂肪族炭化水素類（ヘキサンなど）、脂環式炭化水素類（シクロヘキサンなど）、芳香族炭化水素類（トルエン、キシレンなど）、ハロゲン化炭素類（ジクロロメタン、ジクロロエタンなど）、エステル類（酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチルなど）、水、アルコール類（エタノール、イソプロパノール、ブタノール、シクロヘキサノールなど）、セロソルブ類（メチルセロソルブ、エチルセロソルブなど）、セロソルブアセテート類、スルホキシド類（ジメチルスルホキシドなど）、アミド類（ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミドなど）などがあり、いずれも本発明で適用できる。
【００２１】
（塗布装置）
図２に示すように、塗布装置１７内には、所定の位置に並べられた搬送ローラ１６により、ウェブ１２の搬送路２２が形成される。搬送路２２の下方において、搬送ローラ１６の間には塗布ヘッド２５が設けられる。
【００２２】
（塗布ヘッド）
図２及び図３に示すように、塗布ヘッド２５は、塗布液をウェブ１２に塗布するものであり、ウェブ１２に塗布液を塗布する回転自在な塗布バー３１と、塗布バー３１を支持する支持台３２と、塗布バー３１に塗布液を供給する液供給部３３とからなる。
【００２３】
（支持台）
支持台３２は、ウェブ１２の幅方向に平行な水平軸３５と、水平軸３５の両側に配され、水平軸３５を支持する軸支持部３６と、水平軸３５を駆動するモータ３７とを有する。水平軸３５には、塗布バー３１が回動自在に取り付けられる。なお、図３では、水平軸３５の両側に配された軸支持部３６の一方を省略している。
【００２４】
（液供給部）
液供給部３３は、水平軸３５に取り付けられた塗布バー３１の下方に配される。液供給部３３の上部には、ウェブ１２の幅方向と平行なスロット４１，４２が形成される。スロット４１は水平軸３５よりも搬送方向上流側に配され、スロット４２は水平軸３５よりも搬送方向下流側に配される。スロット４１、４２の先端は、塗布バー３１の周面に近接するように開口する。スロット４１、４２は、それぞれ、液供給部３３内に設けられるマニホールド４３、４４と接続する。それぞれのマニホールドは、図示しない配管を介してポンプ４５，４６と接続する。
【００２５】
（塗布バー）
図４に示すように、塗布バー３１は、塗布バー３１の中央に設けられたバー中央部５４と、塗布バー３１の両端に設けられたバー端部５５と、バー中央部５４とバー端部５５と間に形成された周溝５１とを有する。バー中央部５４は、バー状であり、幅方向におけるウェブ１２の中央部（以下、ウェブ中央部と称する）１２ａのみを巻きかける。バー端部５５は、幅方向におけるウェブ１２の端部（以下、ウェブ端部と称する）１２ｂのみを巻きかけるためのものであり、バー状に形成され、バー中央部５４から幅方向に離れるように配される。周溝５１は周方向に伸び環状に形成される。
【００２６】
ここで、ウェブ１２の幅方向におけるウェブ中央部１２ａは、ウェブ１２に形成される塗布膜の形成エリア、すなわち塗布液の塗布エリアとして設定される。また、バー中央部５４の長さＬａは、ウェブ中央部１２ａの長さと等しくなるように設定される。ウェブ端部１２ｂの幅は、ウェブ１２の幅及びウェブ中央部１２ａの幅によって決定されるが、例えば、５ｍｍ以上であることが好ましい。
【００２７】
ウェブ１２の幅方向において、バー中央部５４の長さＬａ（図４参照）は、スロット４１の長さＬｂ（図３参照）よりも長いことが好ましい。なお、バー中央部５４の長さＬａは、スロット４１の長さＬｂと等しくても良いし、スロット４１の長さＬｂよりも短くても良い。
【００２８】
長さＬａが長さＬｂよりも長い場合、ウェブ１２の幅方向におけるスロット４１の一端からバー中央部５４の一端までの長さＬａ−ｂは、５ｍｍ以上１５ｍｍ長いことが好ましい。同様に、スロット４１の他端からバー中央部５４の他端までの長さＬａ−ｂは、５ｍｍ以上１５ｍｍ長いことが好ましい。これにより、ウェブ１２の幅方向端部において塗布される塗布液の量が最適なものとなる。長さＬａ−ｂが５ｍｍ未満の場合には、ウェブ１２の幅方向端部に集まる塗布液の量が多くなるために、幅方向端部における塗布膜の厚みが厚くなりやすい。一方、長さＬａ−ｂが１５ｍｍを超える場合には、ウェブ１２の幅方向端部に集まる塗布液の量が少なくなるために、幅方向端部における塗布膜の厚みが薄くなりやすい。
【００２９】
バー中央部５４の径Ｄ１とバー端部５５の径Ｄ２とは等しい。また、バー中央部５４やバー端部５５の径Ｄ１は、６ｍｍ以上２０ｍｍ以下であることが好ましい。
【００３０】
周溝５１の溝幅Ｗｘは、ウェブ端部１２ｂの幅よりも狭く、塗布液がバー中央部５４の両端から流下できる程度のものであればよい。溝幅Ｗｘは、例えば、４ｍｍ以上であることが好ましい。周溝５１の溝深さＤｘは、塗布液が流下できる程度のものであれば良く、例えば、４ｍｍ以上６ｍｍ以下であることが好ましい。
【００３１】
バー中央部５４は、バー状の中央本体５４ａと、中央本体５４ａの長さ方向において密に巻かれたワイヤー５４ｂとからなる。ワイヤー５４ｂの径は、１００μｍ以上５００μｍ以下であることが好ましい。ワイヤー５４ｂは、螺旋巻きであってもよいが、その他の公知の巻き方であっても良い。
【００３２】
次に、本発明の作用を説明する。図１及び図２に示すように、ウェブ供給装置１４から送り出されたウェブ１２は、搬送路２２上を搬送される。塗布装置１７において、塗布ヘッド２５の搬送方向上流側及び下流側に配された搬送ローラ１６により、ウェブ１２は塗布バー３１に所定のラップ角で巻き掛けられながら搬送される。ウェブ１２の搬送張力は３Ｎ／ｍ以上１２Ｎ／ｍ以下であることが好ましい。塗布装置１７は、塗布ヘッド２５を用いて、中央部巻き掛け工程と両端部支持工程とが同時に行われる。更に、中央部巻き掛け工程では、塗布工程と、液落とし工程とが順次行われる。
【００３３】
（中央部巻き掛け工程及び両端部支持工程）
図５及び図６に示すように、塗布ヘッド２５において、ウェブ１２は、塗布バー３１に巻き掛けられながら長手方向に搬送される。モータ３７により、塗布バー３１は、ウェブ１２の搬送速度と等しい周速度で、同方向に回転する。
【００３４】
ウェブ中央部１２ａは、位置Ｐｓにおいてバー中央部５４の周面との接触が開始し、位置Ｐｅにおいてバー中央部５４の周面との接触が終了する。また、ウェブ端部１２ｂも同様に、位置Ｐｓにおいてバー端部５５の周面との接触が開始し、位置Ｐｅにおいてバー端部５５の周面との接触が終了する。位置Ｐｓ及びバー中央部５４の中心を通る線分と、位置Ｐｅ及びバー中央部５４の中心を通る線分との交差角度θは、８°以上１６°以下であることが好ましい。
【００３５】
（塗布工程）
図２に示すように、ポンプ４５により、塗布液がスロット４１から押し出される。図５及び図６に示すように、スロット４１から押し出された塗布液は、回転状態のバー中央部５４の周面に付着し、バー中央部５４の回転によりピックアップされる。バー中央部５４によりピックアップされた塗布液は、位置Ｐｓに向かって送られる。この結果、ウェブ１２とバー中央部５４との隙間には、塗布液が溜まる液溜まりが形成する。
【００３６】
液溜まりにおける塗布液は、バー中央部５４の回転により、位置Ｐｓに向かうものの、ウェブ１２とバー中央部５４との隙間、すなわち隣り合うワイヤー５４ｂとウェブ１２の下面１２ｕとにより囲まれた部分７０（図７参照）に充填された塗布液のみが位置Ｐｓ、Ｐｃ、Ｐｅを順次通過する。そして、位置Ｐｅを通過した後のウェブ１２の下面１２ｕには、幅Ｌａの塗布膜６５が形成される。
【００３７】
（液落とし工程）
一方、液溜まりにある塗布液のうち部分７０（図７参照）に充填されなかった塗布液は、液溜まりに留まる、または位置Ｐｓから位置Ｐｃにかけてバー中央部５４の両端から周溝５１に向かって流下する。この結果、ウェブ中央部１２ａの塗布に余剰な塗布液がウェブ１２に塗布されない結果、ウェブ１２に形成される塗布膜６５の厚みを幅方向において均一にすることができる。
【００３８】
本発明によれば、ウェブ中央部１２ａがバー中央部５４に巻きかけられる間、バー端部５５を用いて、ウェブ１２が幅方向において水平となるようにウェブ端部１２ｂを支持することができるため、塗布工程及び液落とし工程において、ウェブ１２の幅方向でのたわみを抑えることができる。したがって、本発明によれば、このたわみに起因する塗布膜の厚みムラを抑えることができる。
【００３９】
上記実施形態では、底が平坦な周溝５１を設けたが、本発明はこれに限られず、図８に示すように、底がＶ字状の周溝５１を設けてもよいし、底がＵ字状の周溝５１を設けてもよい。
【００４０】
なお、バー端部５５としては、前述したものの他、図９に示すように、バー状の端本体５５ａと、バー状のバー端部本体にワイヤー５５ｂとからなるものを用いても良い。ワイヤー５５ｂは、ワイヤー５４ｂと同一のものでも良いし、異なるものでも良い。
【００４１】
上記実施形態では、中央部巻き掛け工程の開始から完了までの間継続して両端部支持工程を行ったが、本発明はこれに限られない。中央部巻き掛け工程の開始から途中までの間、または、中央部巻き掛け工程の途中からその完了までの間に、継続してまたは間欠的に両端部支持工程を行っても良い。なお、最も好ましい形態は、中央部巻き掛け工程の開始から完了までの間、継続して両端部支持工程を行うことである。
【００４２】
上記実施形態では、バー中央部５４とバー端部５５とが一体となった塗布バー３１を用いたが、本発明はこれに限られず、図１０及び図１１に示すように、円筒状のバー中央部５４と円筒状のバー端部５５とがそれぞれ水平軸３５に回動自在に取り付けられたものを塗布バー３１としてもよい。バー端部５５は、バー中央部５４の両端側において、バー中央部５４から離隔するように配される。バー端部５５とバー中央部５４との間には、ウェブ１２の塗布につき余剰となった塗布液をバー中央部５４両端から落とすための空間７５が形成される。なお、バー中央部５４とバー端部５５とをそれぞれ異なる軸に取り付けても良い。この場合には、バー中央部５４とバー端部５５とを水平に配することが良い。また、図１１及び図１２に示すように、バー中央部５４の軸とバー端部５５の軸とが、同一直線上ではなく互いに平行となるように配することが好ましい。図１２のように、バー端部５５に代えて、ウェブ端部１２ｂを支持する複数のバー端部５５ｓ、５５ｃ、５５ｅを用いても良い。バー端部５５ｓは位置Ｐｓに設けられ、バー端部５５ｃは位置Ｐｃに設けられ、バー端部５５ｅは位置Ｐｅに設けられる。なお、複数のバー端部５５ｓ、５５ｃ、５５ｅの全てを用いずに、いずれか１つまたは２つを用いても良い。
【００４３】
上記実施形態では、モータ３７により、塗布バー３１の回転方向がウェブ１２の搬送方向と同じ方向となるように、かつ、塗布バー３１の周速度がウェブ１２の搬送方向と同速度となるように制御したが、本発明はこれに限られず、塗布バー３１の回転方向がウェブ１２の搬送方向と異なる方向としてもよい。また、塗布バー３１の周速度がウェブ１２の搬送方向と異なる速度としてもよい。なお、モータ３７を省略し、ウェブ１２の搬送に従って塗布バー３１を回転させてもよい。
【００４４】
上記実施形態では、ウェブ端部１２ｂを支持する部材として、バー状のものを用いたが、本発明はこれに限られず、ブロック状、板状のものを用いても良い。
【００４５】
なお、図４に示すようなバー中央部５４において、中央本体５４ａに密に巻かれたワイヤ５４ｂによって形成された周溝８０に半田８１等を充填してもよい（図１３参照）。この場合において、バー中央部５４の周溝８０のうち最端からバー中央部５４の端８２までの長さＬｙは２ｍｍ以下であることが好ましい。長さＬｙが２ｍｍを超える場合、半田８１が充填された箇所は、塗布液がピックアップされる量が少なくなる結果、薄塗りが発生する。
【００４６】
上記実施形態では、バー中央部５４の径Ｄ１とバー端部５５の径Ｄ２とが等しいとしたが、本発明はこれに限られず、径Ｄ１と径Ｄ２とが異なっていても良い。径Ｄ１と径Ｄ２とが異なる場合には、図１４及び図１５に示すように、直線Ｌ５４−５５と、水平方向の直線ＬＨとがなす角の角度φは２５°以下であることが好ましい。ここで、図１４及び図１５は、水平に配された塗布バー３１において、軸方向及び鉛直方向がなす面における断面図である。そして、直線Ｌ５４−５５は、バー中央部５４の角部Ｘ５４とバー端部５５のうちバー中央部５４側の角部Ｘ５５とを結ぶ直線であり。また、角部Ｘ５４は、中央本体５４ａに巻きつけられたワイヤー５４ｂの頂点を結ぶ仮想線Ｌｉ１と、中央本体５４ａの端面を延長した仮想面Ｓｉ１とが交わる点である。なお、中央本体５４ａに巻きつけられたワイヤー５４ｂのうち、最も端に位置するワイヤー５４ｂの頂点Ｘ５４ｂを角部Ｘ５４としてもよい。
【００４７】
また、バー中央部５４の端部によりピックアップされた塗布液のうち余剰のものを掻き落とすために、図１６及び図１７に示すように、ブレード８５を設けても良い。ブレード８５の先端は、位置Ｐｓよりも回転方向上流側のバー中央部５４の端部と当接する。ブレード８５により、幅方向端部における塗布膜６５が、幅方向中央部における塗布膜６５よりも厚くなることを抑え、塗布膜６５の厚みを幅方向において均一にすることができる。
【００４８】
なお、バー中央部５４の両端から流下した塗布液が周溝５１、特にバー中央部５４の側面に滞留する場合には、ウェブ１２と塗布バー３１とにより掻き取られた塗布液が、バー中央部５４の両端から流下しにくくなる。この結果、幅方向端部における塗布膜６５が、幅方向中央部における塗布膜６５よりも厚くなってしまう。かかる弊害を防止する場合には、図１８〜図２０に示すように、バー中央部５４の両端面に凹み部９０を設けても良い。ここで、図１８〜図２０は、水平に配された塗布バー３１において、軸方向及び鉛直方向がなす面における断面図である。凹み部９０は、中央本体５４ａの側面５４ａｓから凹むように設けられる。凹み部９０は、バー中央部５４とバー端部５５との間に形成される周溝５１と連通する。凹み部９０を設けることにより、バー中央部５４の両端から流下した塗布液が周溝５１やバー中央部５４の側面に滞留しにくくなる。これにより、幅方向端部における塗布膜６５の厚みが、幅方向中央部における塗布膜６５よりも厚くなることを抑え、塗布膜６５の厚みを幅方向において均一にすることができる。
【００４９】
また、図１９〜図２０に示すように、中央本体５４ａの周面５４ａｍと凹み部９０の面９０ｍとがなす角の角度ψは鋭角であることが好ましい。角度ψが鋭角であると、塗布液が中央本体５４ａの両端に滞留しにくくなる結果、中央本体５４ａの両端からの塗布液の流下を確実に行うことができる。これにより、幅方向端部における塗布膜６５の厚みが、幅方向中央部における塗布膜６５よりも厚くなることを確実に抑えることができる。
【００５０】
なお、バー中央部５４の両端面に凹み部９０を設ける場合、両方のバー端部５５を省略しても良い。
【００５１】
なお、凹み部９０において、図１６及び図１７に示すようなブレード８５を設けても良い。
【００５２】
上記実施形態では、塗布手段としてワイヤーバーコーティングに用いられる塗布バーを用いたが、本発明はこれに限られず、ロッドコーティングに用いられる塗布ロッドに用いてもよい。
【実施例】
【００５３】
本発明の効果を確認するために、実験１〜６を行った。以下、実験１についてはその詳細を説明し、実験２〜６については、実験１と同じ部分の説明は省略し、異なる部分についてのみ説明する。
【００５４】
（実験１）
厚み１００μｍのトリアセチルセルロースフィルム（フジタック 富士フイルム（株）社製）に、液を２５ｃｃ／ｍ２塗布した。この液として、長鎖アルキル変形ポバール（ＭＰ−２０３ クラレ（株）社製）の溶液（濃度：２質量％）を用いた。この液の塗布後、１分間乾燥処理を行った。乾燥処理の温度は６０℃であった。こうして、トリアセチルセルロースフィルム上に配向膜用樹脂層を形成した。
【００５５】
次に、配向膜用樹脂層を有するトリアセチルセルロースフィルムを２０ｍ／分で搬送しながら、配向膜用樹脂層にラビング処理を行い、幅７００ｍｍの配向膜を形成した。
【００５６】
その後、図４に示す塗布バー３１であって、バー中央部５４の径Ｄ１とバー端部５５の径Ｄ２とが等しい塗布ヘッド２５を用いて、配向膜に塗布液を塗布した。塗布液の塗布エリアは配向膜全域とし、スリット４１の幅Ｌｂは、６６０ｍｍであった。こうして配向膜には塗布膜（目標厚みＴＨｘ：５μｍ）が形成された。
【００５７】
塗布液としては、メチルエチルケトンに固形分が溶解したものを用いた。塗布液における固形分濃度は４０質量％であった。固形分としては、一般式１に示すディスコティック化合物のＲ（１）と、一般式１に示すディスコティック化合物のＲ（２）とを重量比４：１で混合したものに光重合開始剤（イルガキュア９０７ 日本チバガイギー（株）社製）を１質量％添加したものを用いた。塗布バー３１において、バー中央部５４の長さＬａ、周溝５１の幅Ｗｘは、表１に示すとおりであった。
【００５８】
【化１】
【００５９】
塗布液の塗布後、乾燥装置１８において乾燥処理を１分間行った。その後、ネマチック相の形成処理（処理温度は１３０℃）を１分間行った。ネマチック相の形成処理の後、紫外線照射を行って、塗布液からなる膜（以下、塗布膜と称する）の硬化を行った。
【００６０】
（実験２〜６）
バー中央部５４の長さＬａ、周溝５１の幅Ｗｘを表１に示すものとしたこと以外は、実験１と同様にして行った。
【００６１】
【表１】
【００６２】
（評価）
硬化処理後の塗布膜の厚みを測定した。厚みの測定値ＴＨｍ及び目標厚みＴＨｘから算出される指標Ｐ（＝１００×（ＴＨｍ−ＴＨｘ）／ＴＨｘ）について、以下基準に基づいて、判定を行った。
○：Ｐは、−０．０５％以上０％以下であった。
×：Ｐは、−０．０５％未満であった。
【符号の説明】
【００６３】
１７ 塗布装置
３１ 塗布バー
５１ 周溝
５４ バー中央部
５５ バー端部
６５ 塗布膜
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塗布手段及び塗布膜の形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
長手方向へ搬送されるウェブに塗布液を塗布し、ウェブに塗布膜を形成する方法として、ワイヤーが巻きつけられた塗布バーを用いたワイヤーバーコーティングや、塗布ロッドを用いたロッドコーティングが知られている。ワイヤーバーコーティングやロッドコーティングは、ウェブ上に薄い塗布膜を形成することが容易であることから、さまざまな分野で広く用いられている。
【０００３】
このワイヤーバーコーティングやロッドコーティングにおいて、塗布膜の厚みが均一となるような工夫がなされている。例えば、特許文献１に記載の発明は、大径バー部と、大径バー部の両端に設けられた小径バー部とからなる段付きバーを、塗布バーとして用いる。このような塗布バーを用いてワイヤーバーコーティングを行うと、大径バー部のみがウェブに接触するため、大径バー部に接触した部分に塗布膜が形成する。そして、塗布膜の形成につき余剰な塗布液は、大径バー部の幅方向両端から流下する結果、幅方向において塗布膜の厚さを均一にすることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−２６９７１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の発明を行った場合でも、ウェブの両端部が塗布ロッドに支持されていないことに起因して、幅方向において塗布膜の厚さがばらついてしまう場合があった。特に、ウェブの両端部が幅広となる場合には、このような厚みムラが顕著となってしまう。
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するものであり、ワイヤーバーコーティングやロッドコーティングを用いた塗布膜の形成方法、及びワイヤーバーコーティングやロッドコーティングに用いられる塗布手段を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、水平に配された棒状の塗布手段に巻き掛けてウェブを長手方向へ搬送し、前記塗布手段を用いて前記塗布手段の周面に供給された液から前記ウェブの幅方向中央部のみに塗布膜を形成する塗布膜の形成方法において、前記ウェブの搬送路の下方に設けられた前記塗布手段を用いて前記幅方向中央部のみを巻き掛けながら、前記ウェブの搬送路の下方にて前記塗布手段から前記ウェブの幅方向へ離隔するように配された支持手段を用いて、前記ウェブが幅方向において水平となるように前記ウェブの幅方向両端部のみを支持し、前記ウェブ及び前記塗布手段によって形成される前記搬送方向上流側の隙間に溜められた前記液を前記幅方向中央部に塗布し、前記幅方向中央部の塗布につき余剰の前記液を前記塗布手段の前記幅方向両端から落とすことを特徴とする。
【０００８】
棒状の前記支持手段を用いて、前記ウェブが幅方向において水平となるように前記ウェブの幅方向両端部のみを巻き掛けることが好ましい。
【０００９】
また、本発明は、長手方向に搬送されるウェブの下方に水平に配され、前記ウェブを巻き掛け、前記ウェブの幅方向中央部のみに液を塗布する棒状の塗布手段において、前記幅方向中央部のみを巻き掛け、前記幅方向中央部とによって形成される前記搬送方向上流側の隙間に溜められた前記液を前記幅方向中央部に塗布する中央棒部と、前記ウェブの下方にて前記中央棒部から離隔するように前記ウェブの幅方向両側に配され、前記ウェブが幅方向において水平となるように前記ウェブの幅方向両端部を支持する耳支持手段とを有し、前記ウェブのうち前記中央棒部に巻き掛けられている部分及び前記耳支持手段により支持されている部分の間の下側には、前記塗布につき余剰となった前記液を前記中央棒部の両端から落とすための空間が形成されたことを特徴とする。
【００１０】
前記耳支持手段は、前記幅方向両端部を下方から支持する耳支持棒部を有し、この耳支持棒部は前記中央棒部と同一直線上に配されることが好ましい。また、前記中央棒部と前記耳支持棒部との径が略等しいことが好ましい。
【００１１】
前記中央棒部は、中央棒本体及びこの中央棒本体全域に密に巻かれたワイヤーからなることが好ましい。また、前記耳支持棒部は、耳支持棒本体とこの耳支持棒本体に巻かれたワイヤーとからなることが好ましい。なお、前記耳支持棒と前記中央棒部とは連結棒により連結され、この連結棒の径は、前記耳支持棒の径と前記中央棒部の径とのいずれよりも小さいことが好ましい。
【００１２】
前記中央棒部は、円筒状であって、両方の端面が凹む中央本体を備え、前記端面の凹みは前記空間と連通することが好ましい。また、前記中央本体の軸方向と鉛直方向とがなす断面において、前記中央本体の周面と前記凹み部とがなす角の角度は鋭角であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、ウェブのうち塗布液が塗布されるウェブ中央部のみを棒状の塗布手段で巻きかけ、ウェブ中央部の巻き掛けと並行して、ウェブ端部の支持を行なうため、塗布手段に巻き掛けられたウェブ中央部に対して塗布を行い、この塗布につき余剰となった塗布液を塗布手段の幅方向両端側から流下させる際、幅方向におけるウェブのたわみを防ぐことができる。したがって、本発明によれば、ウェブのたわみに起因する塗布膜の厚みのばらつきを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】積層体製造設備の概要を示す説明図である。
【図２】塗布装置の概要を示す側面図である。
【図３】塗布ヘッドの概要を示す斜視図である。
【図４】第１塗布バーの概要を示す正面図である。
【図５】塗布バーにより塗布膜が形成される過程の概要を示すＶ−Ｖ線断面図である。
【図６】塗布ヘッドを用いた塗布液の塗布の概要を示す斜視図である。
【図７】ＶＩＩ部分の拡大図である。
【図８】第２塗布バーの概要を示す正面図である。
【図９】第３塗布バーの概要を示す正面図である。
【図１０】第４塗布バーの概要を示す正面図である。
【図１１】第５塗布バーの概要を示す正面図である。
【図１２】第６塗布バーの概要を示す側面図である。
【図１３】ＸＩＩＩ部分の拡大図である。
【図１４】第７塗布バーの概要を示す断面図である。
【図１５】第８塗布バーの概要を示す断面図である。
【図１６】第９塗布バーを有する塗布ヘッドの概要を示す斜視図である。
【図１７】第１０塗布バーの概要を示す側面図である。
【図１８】第１１塗布バーの概要を示す断面図である。
【図１９】第１１塗布バーの概要を示す断面図である。
【図２０】第１１塗布バーの概要を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１に示すように、積層体製造設備１０は、ウェブ１２を送り出すウェブ供給装置１４と、送り出されたウェブ１２を巻き取る巻き取り装置１５とを有する。ウェブ供給装置１４と巻き取り装置１５との間には、搬送ローラ１６が適宜配される。この搬送ローラ１６により、ウェブ供給装置１４と巻き取り装置１５との間には、ウェブ１２の搬送路が形成される。ウェブ１２の搬送路には、上流側から順次、塗布装置１７と乾燥装置１８とが配される。塗布装置１７は、溶剤及び固形分からなる塗布液をウェブ１２に塗布して、塗布液からなる塗布膜をウェブ１２の表面に形成する。乾燥装置１８は、塗布膜に乾燥風をあてて、塗布膜から溶剤を蒸発させる。溶剤の蒸発により塗布膜は乾燥膜となり、ウェブ１２は、乾燥膜を有する積層体となる。積層体となったウェブ１２は、巻き取り装置１５にて巻き取られる。
【００１６】
（ウェブ）
ウェブ１２は、有機材料、無機材料のいずれでも適用可能である。有機材料としては、例えば、セルロースアシレートフィルムやポリエチレンテレフタラートフィルムやポリイミドフィルムなどが挙げられる。ウェブ１２の厚みは、特に限定されないが、例えば、２５μｍ以上２００μｍ以下であることが好ましい。
【００１７】
（塗布液）
塗布液は、固形物の溶液であってもよいし、固形物の分散液であってもよい。塗布液の粘度は、０．０５Ｐａ秒以上０．２Ｐａ秒以下であることが好ましい。また、塗布液の表面張力は、２０ｍＮ／ｍ以上４０ｍＮ／ｍ以下であることが好ましい。固形分濃度は、２０質量％以上５０質量％以下であることが好ましい。
【００１８】
（固形分）
固形分としては、所定の樹脂材料やディスコティック化合物等を用いることができる。樹脂材料として、例えば、熱可塑性樹脂を用いることができる。熱可塑性樹脂としては、スチレン系樹脂、（メタ）アクリル系樹脂、有機酸ビニルエステル系樹脂、ビニルエーテル系樹脂、ハロゲン含有樹脂、オレフィン系樹脂（脂環式オレフィン系樹脂を含む）、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、熱可塑性ポリウレタン樹脂、ポリスルホン系樹脂（ポリエーテルスルホン、ポリスルホンなど）、ポリフェニレンエーテル系樹脂（２，６−キシレノールの重合体など）、セルロース誘導体（セルロースエステル類、セルロースカーバメート類、セルロースエーテル類など）、シリコーン樹脂（ポリジメチルシロキサン、ポリメチルフェニルシロキサンなど）、ゴム又はエラストマー（ポリブタジエン、ポリイソプレンなどのジエン系ゴム、スチレン−ブタジエン共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体、アクリルゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴムなど）などがあり、いずれも本発明で適用できる。
【００１９】
ディスコティック（円盤状）化合物の例としては、例えば、Ｃ．Ｄｅｓｔｒａｄｅらの研究報告、Ｍｏｌ．Ｃｒｙｓｔ．７１巻、１１１頁（１９８１年）に記載されているベンゼン誘導体、Ｃ．Ｄｅｓｔｒａｄｅらの研究報告、Ｍｏｌ．Ｃｒｙｓｔ．１２２巻、１４１頁（１９８５年）、Ｐｈｙｓｉｃｓｌｅｔｔ，Ａ，７８巻、８２頁（１９９０）に記載されているトルキセン誘導体、Ｂ．Ｋｏｈｎｅらの研究報告、Ａｎｇｅｗ．Ｃｈｅｍ．９６巻、７０頁（１９８４年）に記載されたシクロヘキサン誘導体及びＪ．Ｍ．Ｌｅｈｎらの研究報告、Ｊ．Ｃｈｅｍ．Ｃｏｍｍｕｎ．，１７９４頁（１９８５年）、Ｊ．Ｚｈａｎｇらの研究報告、Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．１１６巻、２６５５頁（１９９４年）に記載されているアザクラウン系やフェニルアセチレン系マクロサイクルなどを挙げることができる。上記ディスクティック（円盤状）化合物は、一般的にこれらを分子中心の母核とし、直鎖のアルキル基やアルコキシ基、置換ベンゾイルオキシ基等がその直鎖として放射線状に置換された構造であり、液晶性を示し、一般的にディスコティック液晶とよばれるものが含まれる。ただし、分子自身が負の一軸性を有し、一定の配向を付与できるものであれば上記記載に限定されるものではない。また、前記公報において円盤状化合物から形成したとは、最終的にできた物が前記化合物である必要はなく、例えば前記低分子ディスコティック液晶が熱、光等で反応する基を有しており、結果的に熱、光等で反応により重合または架橋し、高分子量化し液晶性を失ったものも含まれる。さらに、ディスコティックネマティック相または一軸性の柱状相を形成し得る、円盤状化合物の少なくとも一種を含有し、かつ光学異方性を有することを特徴とする化合物を用いることが好ましい。また円盤状化合物がトリフェニレン誘導体であることが好ましい。ここで、トリフェニレン誘導体が、特開平７−３０６３１７号公報に記載の（化２）で表される化合物であることが好ましい。
【００２０】
（溶剤）
溶剤としては、例えば、ケトン類（アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノンなど）、エーテル類（ジオキサン、テトラヒドロフランなど）、脂肪族炭化水素類（ヘキサンなど）、脂環式炭化水素類（シクロヘキサンなど）、芳香族炭化水素類（トルエン、キシレンなど）、ハロゲン化炭素類（ジクロロメタン、ジクロロエタンなど）、エステル類（酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチルなど）、水、アルコール類（エタノール、イソプロパノール、ブタノール、シクロヘキサノールなど）、セロソルブ類（メチルセロソルブ、エチルセロソルブなど）、セロソルブアセテート類、スルホキシド類（ジメチルスルホキシドなど）、アミド類（ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミドなど）などがあり、いずれも本発明で適用できる。
【００２１】
（塗布装置）
図２に示すように、塗布装置１７内には、所定の位置に並べられた搬送ローラ１６により、ウェブ１２の搬送路２２が形成される。搬送路２２の下方において、搬送ローラ１６の間には塗布ヘッド２５が設けられる。
【００２２】
（塗布ヘッド）
図２及び図３に示すように、塗布ヘッド２５は、塗布液をウェブ１２に塗布するものであり、ウェブ１２に塗布液を塗布する回転自在な塗布バー３１と、塗布バー３１を支持する支持台３２と、塗布バー３１に塗布液を供給する液供給部３３とからなる。
【００２３】
（支持台）
支持台３２は、ウェブ１２の幅方向に平行な水平軸３５と、水平軸３５の両側に配され、水平軸３５を支持する軸支持部３６と、水平軸３５を駆動するモータ３７とを有する。水平軸３５には、塗布バー３１が回動自在に取り付けられる。なお、図３では、水平軸３５の両側に配された軸支持部３６の一方を省略している。
【００２４】
（液供給部）
液供給部３３は、水平軸３５に取り付けられた塗布バー３１の下方に配される。液供給部３３の上部には、ウェブ１２の幅方向と平行なスロット４１，４２が形成される。スロット４１は水平軸３５よりも搬送方向上流側に配され、スロット４２は水平軸３５よりも搬送方向下流側に配される。スロット４１、４２の先端は、塗布バー３１の周面に近接するように開口する。スロット４１、４２は、それぞれ、液供給部３３内に設けられるマニホールド４３、４４と接続する。それぞれのマニホールドは、図示しない配管を介してポンプ４５，４６と接続する。
【００２５】
（塗布バー）
図４に示すように、塗布バー３１は、塗布バー３１の中央に設けられたバー中央部５４と、塗布バー３１の両端に設けられたバー端部５５と、バー中央部５４とバー端部５５と間に形成された周溝５１とを有する。バー中央部５４は、バー状であり、幅方向におけるウェブ１２の中央部（以下、ウェブ中央部と称する）１２ａのみを巻きかける。バー端部５５は、幅方向におけるウェブ１２の端部（以下、ウェブ端部と称する）１２ｂのみを巻きかけるためのものであり、バー状に形成され、バー中央部５４から幅方向に離れるように配される。周溝５１は周方向に伸び環状に形成される。
【００２６】
ここで、ウェブ１２の幅方向におけるウェブ中央部１２ａは、ウェブ１２に形成される塗布膜の形成エリア、すなわち塗布液の塗布エリアとして設定される。また、バー中央部５４の長さＬａは、ウェブ中央部１２ａの長さと等しくなるように設定される。ウェブ端部１２ｂの幅は、ウェブ１２の幅及びウェブ中央部１２ａの幅によって決定されるが、例えば、５ｍｍ以上であることが好ましい。
【００２７】
ウェブ１２の幅方向において、バー中央部５４の長さＬａ（図４参照）は、スロット４１の長さＬｂ（図３参照）よりも長いことが好ましい。なお、バー中央部５４の長さＬａは、スロット４１の長さＬｂと等しくても良いし、スロット４１の長さＬｂよりも短くても良い。
【００２８】
長さＬａが長さＬｂよりも長い場合、ウェブ１２の幅方向におけるスロット４１の一端からバー中央部５４の一端までの長さＬａ−ｂは、５ｍｍ以上１５ｍｍ長いことが好ましい。同様に、スロット４１の他端からバー中央部５４の他端までの長さＬａ−ｂは、５ｍｍ以上１５ｍｍ長いことが好ましい。これにより、ウェブ１２の幅方向端部において塗布される塗布液の量が最適なものとなる。長さＬａ−ｂが５ｍｍ未満の場合には、ウェブ１２の幅方向端部に集まる塗布液の量が多くなるために、幅方向端部における塗布膜の厚みが厚くなりやすい。一方、長さＬａ−ｂが１５ｍｍを超える場合には、ウェブ１２の幅方向端部に集まる塗布液の量が少なくなるために、幅方向端部における塗布膜の厚みが薄くなりやすい。
【００２９】
バー中央部５４の径Ｄ１とバー端部５５の径Ｄ２とは等しい。また、バー中央部５４やバー端部５５の径Ｄ１は、６ｍｍ以上２０ｍｍ以下であることが好ましい。
【００３０】
周溝５１の溝幅Ｗｘは、ウェブ端部１２ｂの幅よりも狭く、塗布液がバー中央部５４の両端から流下できる程度のものであればよい。溝幅Ｗｘは、例えば、４ｍｍ以上であることが好ましい。周溝５１の溝深さＤｘは、塗布液が流下できる程度のものであれば良く、例えば、４ｍｍ以上６ｍｍ以下であることが好ましい。
【００３１】
バー中央部５４は、バー状の中央本体５４ａと、中央本体５４ａの長さ方向において密に巻かれたワイヤー５４ｂとからなる。ワイヤー５４ｂの径は、１００μｍ以上５００μｍ以下であることが好ましい。ワイヤー５４ｂは、螺旋巻きであってもよいが、その他の公知の巻き方であっても良い。
【００３２】
次に、本発明の作用を説明する。図１及び図２に示すように、ウェブ供給装置１４から送り出されたウェブ１２は、搬送路２２上を搬送される。塗布装置１７において、塗布ヘッド２５の搬送方向上流側及び下流側に配された搬送ローラ１６により、ウェブ１２は塗布バー３１に所定のラップ角で巻き掛けられながら搬送される。ウェブ１２の搬送張力は３Ｎ／ｍ以上１２Ｎ／ｍ以下であることが好ましい。塗布装置１７は、塗布ヘッド２５を用いて、中央部巻き掛け工程と両端部支持工程とが同時に行われる。更に、中央部巻き掛け工程では、塗布工程と、液落とし工程とが順次行われる。
【００３３】
（中央部巻き掛け工程及び両端部支持工程）
図５及び図６に示すように、塗布ヘッド２５において、ウェブ１２は、塗布バー３１に巻き掛けられながら長手方向に搬送される。モータ３７により、塗布バー３１は、ウェブ１２の搬送速度と等しい周速度で、同方向に回転する。
【００３４】
ウェブ中央部１２ａは、位置Ｐｓにおいてバー中央部５４の周面との接触が開始し、位置Ｐｅにおいてバー中央部５４の周面との接触が終了する。また、ウェブ端部１２ｂも同様に、位置Ｐｓにおいてバー端部５５の周面との接触が開始し、位置Ｐｅにおいてバー端部５５の周面との接触が終了する。位置Ｐｓ及びバー中央部５４の中心を通る線分と、位置Ｐｅ及びバー中央部５４の中心を通る線分との交差角度θは、８°以上１６°以下であることが好ましい。
【００３５】
（塗布工程）
図２に示すように、ポンプ４５により、塗布液がスロット４１から押し出される。図５及び図６に示すように、スロット４１から押し出された塗布液は、回転状態のバー中央部５４の周面に付着し、バー中央部５４の回転によりピックアップされる。バー中央部５４によりピックアップされた塗布液は、位置Ｐｓに向かって送られる。この結果、ウェブ１２とバー中央部５４との隙間には、塗布液が溜まる液溜まりが形成する。
【００３６】
液溜まりにおける塗布液は、バー中央部５４の回転により、位置Ｐｓに向かうものの、ウェブ１２とバー中央部５４との隙間、すなわち隣り合うワイヤー５４ｂとウェブ１２の下面１２ｕとにより囲まれた部分７０（図７参照）に充填された塗布液のみが位置Ｐｓ、Ｐｃ、Ｐｅを順次通過する。そして、位置Ｐｅを通過した後のウェブ１２の下面１２ｕには、幅Ｌａの塗布膜６５が形成される。
【００３７】
（液落とし工程）
一方、液溜まりにある塗布液のうち部分７０（図７参照）に充填されなかった塗布液は、液溜まりに留まる、または位置Ｐｓから位置Ｐｃにかけてバー中央部５４の両端から周溝５１に向かって流下する。この結果、ウェブ中央部１２ａの塗布に余剰な塗布液がウェブ１２に塗布されない結果、ウェブ１２に形成される塗布膜６５の厚みを幅方向において均一にすることができる。
【００３８】
本発明によれば、ウェブ中央部１２ａがバー中央部５４に巻きかけられる間、バー端部５５を用いて、ウェブ１２が幅方向において水平となるようにウェブ端部１２ｂを支持することができるため、塗布工程及び液落とし工程において、ウェブ１２の幅方向でのたわみを抑えることができる。したがって、本発明によれば、このたわみに起因する塗布膜の厚みムラを抑えることができる。
【００３９】
上記実施形態では、底が平坦な周溝５１を設けたが、本発明はこれに限られず、図８に示すように、底がＶ字状の周溝５１を設けてもよいし、底がＵ字状の周溝５１を設けてもよい。
【００４０】
なお、バー端部５５としては、前述したものの他、図９に示すように、バー状の端本体５５ａと、バー状のバー端部本体にワイヤー５５ｂとからなるものを用いても良い。ワイヤー５５ｂは、ワイヤー５４ｂと同一のものでも良いし、異なるものでも良い。
【００４１】
上記実施形態では、中央部巻き掛け工程の開始から完了までの間継続して両端部支持工程を行ったが、本発明はこれに限られない。中央部巻き掛け工程の開始から途中までの間、または、中央部巻き掛け工程の途中からその完了までの間に、継続してまたは間欠的に両端部支持工程を行っても良い。なお、最も好ましい形態は、中央部巻き掛け工程の開始から完了までの間、継続して両端部支持工程を行うことである。
【００４２】
上記実施形態では、バー中央部５４とバー端部５５とが一体となった塗布バー３１を用いたが、本発明はこれに限られず、図１０及び図１１に示すように、円筒状のバー中央部５４と円筒状のバー端部５５とがそれぞれ水平軸３５に回動自在に取り付けられたものを塗布バー３１としてもよい。バー端部５５は、バー中央部５４の両端側において、バー中央部５４から離隔するように配される。バー端部５５とバー中央部５４との間には、ウェブ１２の塗布につき余剰となった塗布液をバー中央部５４両端から落とすための空間７５が形成される。なお、バー中央部５４とバー端部５５とをそれぞれ異なる軸に取り付けても良い。この場合には、バー中央部５４とバー端部５５とを水平に配することが良い。また、図１１及び図１２に示すように、バー中央部５４の軸とバー端部５５の軸とが、同一直線上ではなく互いに平行となるように配することが好ましい。図１２のように、バー端部５５に代えて、ウェブ端部１２ｂを支持する複数のバー端部５５ｓ、５５ｃ、５５ｅを用いても良い。バー端部５５ｓは位置Ｐｓに設けられ、バー端部５５ｃは位置Ｐｃに設けられ、バー端部５５ｅは位置Ｐｅに設けられる。なお、複数のバー端部５５ｓ、５５ｃ、５５ｅの全てを用いずに、いずれか１つまたは２つを用いても良い。
【００４３】
上記実施形態では、モータ３７により、塗布バー３１の回転方向がウェブ１２の搬送方向と同じ方向となるように、かつ、塗布バー３１の周速度がウェブ１２の搬送方向と同速度となるように制御したが、本発明はこれに限られず、塗布バー３１の回転方向がウェブ１２の搬送方向と異なる方向としてもよい。また、塗布バー３１の周速度がウェブ１２の搬送方向と異なる速度としてもよい。なお、モータ３７を省略し、ウェブ１２の搬送に従って塗布バー３１を回転させてもよい。
【００４４】
上記実施形態では、ウェブ端部１２ｂを支持する部材として、バー状のものを用いたが、本発明はこれに限られず、ブロック状、板状のものを用いても良い。
【００４５】
なお、図４に示すようなバー中央部５４において、中央本体５４ａに密に巻かれたワイヤ５４ｂによって形成された周溝８０に半田８１等を充填してもよい（図１３参照）。この場合において、バー中央部５４の周溝８０のうち最端からバー中央部５４の端８２までの長さＬｙは２ｍｍ以下であることが好ましい。長さＬｙが２ｍｍを超える場合、半田８１が充填された箇所は、塗布液がピックアップされる量が少なくなる結果、薄塗りが発生する。
【００４６】
上記実施形態では、バー中央部５４の径Ｄ１とバー端部５５の径Ｄ２とが等しいとしたが、本発明はこれに限られず、径Ｄ１と径Ｄ２とが異なっていても良い。径Ｄ１と径Ｄ２とが異なる場合には、図１４及び図１５に示すように、直線Ｌ５４−５５と、水平方向の直線ＬＨとがなす角の角度φは２５°以下であることが好ましい。ここで、図１４及び図１５は、水平に配された塗布バー３１において、軸方向及び鉛直方向がなす面における断面図である。そして、直線Ｌ５４−５５は、バー中央部５４の角部Ｘ５４とバー端部５５のうちバー中央部５４側の角部Ｘ５５とを結ぶ直線であり。また、角部Ｘ５４は、中央本体５４ａに巻きつけられたワイヤー５４ｂの頂点を結ぶ仮想線Ｌｉ１と、中央本体５４ａの端面を延長した仮想面Ｓｉ１とが交わる点である。なお、中央本体５４ａに巻きつけられたワイヤー５４ｂのうち、最も端に位置するワイヤー５４ｂの頂点Ｘ５４ｂを角部Ｘ５４としてもよい。
【００４７】
また、バー中央部５４の端部によりピックアップされた塗布液のうち余剰のものを掻き落とすために、図１６及び図１７に示すように、ブレード８５を設けても良い。ブレード８５の先端は、位置Ｐｓよりも回転方向上流側のバー中央部５４の端部と当接する。ブレード８５により、幅方向端部における塗布膜６５が、幅方向中央部における塗布膜６５よりも厚くなることを抑え、塗布膜６５の厚みを幅方向において均一にすることができる。
【００４８】
なお、バー中央部５４の両端から流下した塗布液が周溝５１、特にバー中央部５４の側面に滞留する場合には、ウェブ１２と塗布バー３１とにより掻き取られた塗布液が、バー中央部５４の両端から流下しにくくなる。この結果、幅方向端部における塗布膜６５が、幅方向中央部における塗布膜６５よりも厚くなってしまう。かかる弊害を防止する場合には、図１８〜図２０に示すように、バー中央部５４の両端面に凹み部９０を設けても良い。ここで、図１８〜図２０は、水平に配された塗布バー３１において、軸方向及び鉛直方向がなす面における断面図である。凹み部９０は、中央本体５４ａの側面５４ａｓから凹むように設けられる。凹み部９０は、バー中央部５４とバー端部５５との間に形成される周溝５１と連通する。凹み部９０を設けることにより、バー中央部５４の両端から流下した塗布液が周溝５１やバー中央部５４の側面に滞留しにくくなる。これにより、幅方向端部における塗布膜６５の厚みが、幅方向中央部における塗布膜６５よりも厚くなることを抑え、塗布膜６５の厚みを幅方向において均一にすることができる。
【００４９】
また、図１９〜図２０に示すように、中央本体５４ａの周面５４ａｍと凹み部９０の面９０ｍとがなす角の角度ψは鋭角であることが好ましい。角度ψが鋭角であると、塗布液が中央本体５４ａの両端に滞留しにくくなる結果、中央本体５４ａの両端からの塗布液の流下を確実に行うことができる。これにより、幅方向端部における塗布膜６５の厚みが、幅方向中央部における塗布膜６５よりも厚くなることを確実に抑えることができる。
【００５０】
なお、バー中央部５４の両端面に凹み部９０を設ける場合、両方のバー端部５５を省略しても良い。
【００５１】
なお、凹み部９０において、図１６及び図１７に示すようなブレード８５を設けても良い。
【００５２】
上記実施形態では、塗布手段としてワイヤーバーコーティングに用いられる塗布バーを用いたが、本発明はこれに限られず、ロッドコーティングに用いられる塗布ロッドに用いてもよい。
【実施例】
【００５３】
本発明の効果を確認するために、実験１〜６を行った。以下、実験１についてはその詳細を説明し、実験２〜６については、実験１と同じ部分の説明は省略し、異なる部分についてのみ説明する。
【００５４】
（実験１）
厚み１００μｍのトリアセチルセルロースフィルム（フジタック 富士フイルム（株）社製）に、液を２５ｃｃ／ｍ２塗布した。この液として、長鎖アルキル変形ポバール（ＭＰ−２０３ クラレ（株）社製）の溶液（濃度：２質量％）を用いた。この液の塗布後、１分間乾燥処理を行った。乾燥処理の温度は６０℃であった。こうして、トリアセチルセルロースフィルム上に配向膜用樹脂層を形成した。
【００５５】
次に、配向膜用樹脂層を有するトリアセチルセルロースフィルムを２０ｍ／分で搬送しながら、配向膜用樹脂層にラビング処理を行い、幅７００ｍｍの配向膜を形成した。
【００５６】
その後、図４に示す塗布バー３１であって、バー中央部５４の径Ｄ１とバー端部５５の径Ｄ２とが等しい塗布ヘッド２５を用いて、配向膜に塗布液を塗布した。塗布液の塗布エリアは配向膜全域とし、スリット４１の幅Ｌｂは、６６０ｍｍであった。こうして配向膜には塗布膜（目標厚みＴＨｘ：５μｍ）が形成された。
【００５７】
塗布液としては、メチルエチルケトンに固形分が溶解したものを用いた。塗布液における固形分濃度は４０質量％であった。固形分としては、一般式１に示すディスコティック化合物のＲ（１）と、一般式１に示すディスコティック化合物のＲ（２）とを重量比４：１で混合したものに光重合開始剤（イルガキュア９０７ 日本チバガイギー（株）社製）を１質量％添加したものを用いた。塗布バー３１において、バー中央部５４の長さＬａ、周溝５１の幅Ｗｘは、表１に示すとおりであった。
【００５８】
【化１】
【００５９】
塗布液の塗布後、乾燥装置１８において乾燥処理を１分間行った。その後、ネマチック相の形成処理（処理温度は１３０℃）を１分間行った。ネマチック相の形成処理の後、紫外線照射を行って、塗布液からなる膜（以下、塗布膜と称する）の硬化を行った。
【００６０】
（実験２〜６）
バー中央部５４の長さＬａ、周溝５１の幅Ｗｘを表１に示すものとしたこと以外は、実験１と同様にして行った。
【００６１】
【表１】
【００６２】
（評価）
硬化処理後の塗布膜の厚みを測定した。厚みの測定値ＴＨｍ及び目標厚みＴＨｘから算出される指標Ｐ（＝１００×（ＴＨｍ−ＴＨｘ）／ＴＨｘ）について、以下基準に基づいて、判定を行った。
○：Ｐは、−０．０５％以上０％以下であった。
×：Ｐは、−０．０５％未満であった。
【符号の説明】
【００６３】
１７ 塗布装置
３１ 塗布バー
５１ 周溝
５４ バー中央部
５５ バー端部
６５ 塗布膜
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水平に配された棒状の塗布手段に巻き掛けてウェブを長手方向へ搬送し、前記塗布手段を用いて前記塗布手段の周面に供給された液から前記ウェブの幅方向中央部のみに塗布膜を形成する塗布膜の形成方法において、
前記ウェブの搬送路の下方に設けられた前記塗布手段を用いて前記幅方向中央部のみを巻き掛けながら、前記ウェブの搬送路の下方にて前記塗布手段から前記ウェブの幅方向へ離隔するように配された支持手段を用いて、前記ウェブが幅方向において水平となるように前記ウェブの幅方向両端部のみを支持し、
前記ウェブ及び前記塗布手段によって形成される前記搬送方向上流側の隙間に溜められた前記液を前記幅方向中央部に塗布し、
前記幅方向中央部の塗布につき余剰の前記液を前記塗布手段の前記幅方向両端から落とすことを特徴とする塗布膜の形成方法。
【請求項２】
棒状の前記支持手段を用いて、前記ウェブが幅方向において水平となるように前記ウェブの幅方向両端部のみを巻き掛けることを特徴とする請求項１記載の塗布膜の形成方法。
【請求項３】
長手方向に搬送されるウェブの下方に水平に配され、前記ウェブを巻き掛け、前記ウェブの幅方向中央部のみに液を塗布する棒状の塗布手段において、
前記幅方向中央部のみを巻き掛け、前記幅方向中央部とによって形成される前記搬送方向上流側の隙間に溜められた前記液を前記幅方向中央部に塗布する中央棒部と、
前記ウェブの下方にて前記中央棒部から離隔するように前記ウェブの幅方向両側に配され、前記ウェブが幅方向において水平となるように前記ウェブの幅方向両端部を支持する耳支持手段とを有し、
前記ウェブのうち前記中央棒部に巻き掛けられている部分及び前記耳支持手段により支持されている部分の間の下側には、前記塗布につき余剰となった前記液を前記中央棒部の両端から落とすための空間が形成されたことを特徴とする塗布手段。
【請求項４】
前記耳支持手段は、前記幅方向両端部を下方から支持する耳支持棒部を有し、
この耳支持棒部は前記中央棒部と同一直線上に配されることを特徴とする請求項３記載の塗布手段。
【請求項５】
前記中央棒部と前記耳支持棒部との径が略等しいことを特徴とする請求項４記載の塗布手段。
【請求項６】
前記中央棒部は、中央棒本体及びこの中央棒本体全域に密に巻かれたワイヤーからなることを特徴とする請求項３ないし５のうちいずれか１項記載の塗布手段。
【請求項７】
前記耳支持棒部は、耳支持棒本体とこの耳支持棒本体に巻かれたワイヤーとからなることを特徴とする請求項４ないし６のうちいずれか１項記載の塗布手段。
【請求項８】
前記耳支持棒と前記中央棒部とは連結棒により連結され、
この連結棒の径は、前記耳支持棒の径と前記中央棒部の径とのいずれよりも小さいことを特徴とする請求項４ないし７のうちいずれか１項記載の塗布手段。
【請求項９】
前記中央棒部は、円筒状であって、両方の端面が凹む中央本体を備え、
前記端面の凹みは前記空間と連通することを特徴とする請求項３ないし８のうちいずれか１項記載の塗布手段。
【請求項１０】
前記中央本体の軸方向と鉛直方向とがなす断面において、前記中央本体の周面と前記凹み部とがなす角の角度は鋭角であることを特徴とする請求項９記載の塗布手段。
【請求項１】
水平に配された棒状の塗布手段に巻き掛けてウェブを長手方向へ搬送し、前記塗布手段を用いて前記塗布手段の周面に供給された液から前記ウェブの幅方向中央部のみに塗布膜を形成する塗布膜の形成方法において、
前記ウェブの搬送路の下方に設けられた前記塗布手段を用いて前記幅方向中央部のみを巻き掛けながら、前記ウェブの搬送路の下方にて前記塗布手段から前記ウェブの幅方向へ離隔するように配された支持手段を用いて、前記ウェブが幅方向において水平となるように前記ウェブの幅方向両端部のみを支持し、
前記ウェブ及び前記塗布手段によって形成される前記搬送方向上流側の隙間に溜められた前記液を前記幅方向中央部に塗布し、
前記幅方向中央部の塗布につき余剰の前記液を前記塗布手段の前記幅方向両端から落とすことを特徴とする塗布膜の形成方法。
【請求項２】
棒状の前記支持手段を用いて、前記ウェブが幅方向において水平となるように前記ウェブの幅方向両端部のみを巻き掛けることを特徴とする請求項１記載の塗布膜の形成方法。
【請求項３】
長手方向に搬送されるウェブの下方に水平に配され、前記ウェブを巻き掛け、前記ウェブの幅方向中央部のみに液を塗布する棒状の塗布手段において、
前記幅方向中央部のみを巻き掛け、前記幅方向中央部とによって形成される前記搬送方向上流側の隙間に溜められた前記液を前記幅方向中央部に塗布する中央棒部と、
前記ウェブの下方にて前記中央棒部から離隔するように前記ウェブの幅方向両側に配され、前記ウェブが幅方向において水平となるように前記ウェブの幅方向両端部を支持する耳支持手段とを有し、
前記ウェブのうち前記中央棒部に巻き掛けられている部分及び前記耳支持手段により支持されている部分の間の下側には、前記塗布につき余剰となった前記液を前記中央棒部の両端から落とすための空間が形成されたことを特徴とする塗布手段。
【請求項４】
前記耳支持手段は、前記幅方向両端部を下方から支持する耳支持棒部を有し、
この耳支持棒部は前記中央棒部と同一直線上に配されることを特徴とする請求項３記載の塗布手段。
【請求項５】
前記中央棒部と前記耳支持棒部との径が略等しいことを特徴とする請求項４記載の塗布手段。
【請求項６】
前記中央棒部は、中央棒本体及びこの中央棒本体全域に密に巻かれたワイヤーからなることを特徴とする請求項３ないし５のうちいずれか１項記載の塗布手段。
【請求項７】
前記耳支持棒部は、耳支持棒本体とこの耳支持棒本体に巻かれたワイヤーとからなることを特徴とする請求項４ないし６のうちいずれか１項記載の塗布手段。
【請求項８】
前記耳支持棒と前記中央棒部とは連結棒により連結され、
この連結棒の径は、前記耳支持棒の径と前記中央棒部の径とのいずれよりも小さいことを特徴とする請求項４ないし７のうちいずれか１項記載の塗布手段。
【請求項９】
前記中央棒部は、円筒状であって、両方の端面が凹む中央本体を備え、
前記端面の凹みは前記空間と連通することを特徴とする請求項３ないし８のうちいずれか１項記載の塗布手段。
【請求項１０】
前記中央本体の軸方向と鉛直方向とがなす断面において、前記中央本体の周面と前記凹み部とがなす角の角度は鋭角であることを特徴とする請求項９記載の塗布手段。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【公開番号】特開２０１２−７１２６５（Ｐ２０１２−７１２６５Ａ）
【公開日】平成２４年４月１２日（２０１２．４．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２１８８１０（Ｐ２０１０−２１８８１０）
【出願日】平成２２年９月２９日（２０１０．９．２９）
【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２４年４月１２日（２０１２．４．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月２９日（２０１０．９．２９）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
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