JP2003200097A - 塗布方法及びスロットダイ - Google Patents
塗布方法及びスロットダイInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 スロットダイコーターで精度良く薄層を塗布
する。 【解決手段】 下流側リップランド１９のランド長さＩ
LOを５０μｍとしたスロットダイ１３で、ウエブ１２上
に塗布液１４を４０ｍ／分で塗布し、湿潤膜厚５μｍの
薄膜塗布を実施した。ウエブ１２にはセルローストリア
セテート基材を用いた。塗布前に長鎖アルキル変性ポバ
ールの２重量％溶液を塗布、乾燥し、ラビング処理を施
した。塗布液には液晶化合物のメチルエチルケトン溶液
を使用した。塗布は可能であり、その際の減圧度は２０
００Ｐａで、形成されるビードの状態は良好であった。
する。 【解決手段】 下流側リップランド１９のランド長さＩ
LOを５０μｍとしたスロットダイ１３で、ウエブ１２上
に塗布液１４を４０ｍ／分で塗布し、湿潤膜厚５μｍの
薄膜塗布を実施した。ウエブ１２にはセルローストリア
セテート基材を用いた。塗布前に長鎖アルキル変性ポバ
ールの２重量％溶液を塗布、乾燥し、ラビング処理を施
した。塗布液には液晶化合物のメチルエチルケトン溶液
を使用した。塗布は可能であり、その際の減圧度は２０
００Ｐａで、形成されるビードの状態は良好であった。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、スロットダイを用
いるコーターでの塗布方法及びスロットダイに関するも
のであり、特に写真感光乳剤液、磁性液、反射防止や防
眩性などを付与する液、視野角拡大効果を付与する液、
カラーフィルター用顔料液、表面保護液等の塗布液で、
湿潤膜厚が２０μｍ以下の薄層をなす塗布液を、プラス
チックフィルムや紙、金属箔等の可撓性支持体（以下、
ウェブと称する）に塗布して、高機能性薄層フィルムを
製造するための塗布方法及びスロットダイに関する。
いるコーターでの塗布方法及びスロットダイに関するも
のであり、特に写真感光乳剤液、磁性液、反射防止や防
眩性などを付与する液、視野角拡大効果を付与する液、
カラーフィルター用顔料液、表面保護液等の塗布液で、
湿潤膜厚が２０μｍ以下の薄層をなす塗布液を、プラス
チックフィルムや紙、金属箔等の可撓性支持体（以下、
ウェブと称する）に塗布して、高機能性薄層フィルムを
製造するための塗布方法及びスロットダイに関する。
【０００２】
【従来の技術】前記したような高機能性薄層フィルム
は、スロットダイを用いたコーターにより塗布液をウェ
ブに塗布させ、積層させて製造されており、近年は高機
能性フィルムの製造において所望の機能を発現させるた
めに、従来よりも薄い湿潤膜厚である２０μｍ以下の領
域の塗布方法に対する要求が高まっている。このような
高機能性フィルムは、求められる塗布膜厚精度及び塗膜
性状が厳しく、高精度な薄層塗布技術を要求される。例
えば、特表平９−５１１６８２号公報ではスロットダイ
の先端リップのシャープエッジ化の技術、具体的には、
エッジの半径は１０μｍより大きくすべきではないとい
う提案がなされている。
は、スロットダイを用いたコーターにより塗布液をウェ
ブに塗布させ、積層させて製造されており、近年は高機
能性フィルムの製造において所望の機能を発現させるた
めに、従来よりも薄い湿潤膜厚である２０μｍ以下の領
域の塗布方法に対する要求が高まっている。このような
高機能性フィルムは、求められる塗布膜厚精度及び塗膜
性状が厳しく、高精度な薄層塗布技術を要求される。例
えば、特表平９−５１１６８２号公報ではスロットダイ
の先端リップのシャープエッジ化の技術、具体的には、
エッジの半径は１０μｍより大きくすべきではないとい
う提案がなされている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながらスロット
ダイの先端リップのエッジ半径を１０μｍ以下にするこ
とについては、薄層均一塗布実現に際しては好ましくな
いことがわかった。薄膜塗布に関しては、製造過程での
微小な誤差が塗膜に重大な影響を与える。例えば、エッ
ジ半径、あるいは一般にはリップランドと呼ばれるスロ
ットダイの先端リップに形成される平坦部（以下、ラン
ドと称する）のウェブ走行方向における長さは、本発明
者らの検討の結果、スロットダイの幅方向で均一さをも
たせるには、ランドのウェブ走行方向における長さが３
０μｍ以上１００μｍ以下の範囲が最適であることがわ
かった。
ダイの先端リップのエッジ半径を１０μｍ以下にするこ
とについては、薄層均一塗布実現に際しては好ましくな
いことがわかった。薄膜塗布に関しては、製造過程での
微小な誤差が塗膜に重大な影響を与える。例えば、エッ
ジ半径、あるいは一般にはリップランドと呼ばれるスロ
ットダイの先端リップに形成される平坦部（以下、ラン
ドと称する）のウェブ走行方向における長さは、本発明
者らの検討の結果、スロットダイの幅方向で均一さをも
たせるには、ランドのウェブ走行方向における長さが３
０μｍ以上１００μｍ以下の範囲が最適であることがわ
かった。
【０００４】ランドの前記長さが３０μｍよりも短い場
合は、エッジあるいはランドが欠けやすく、塗布中にス
ジが発生しやすくなり結果的には塗布が不可能である。
また、ウェブ走行方向におけるウェブ進行方向側の先端
リップの濡れ線位置の調節が非常に困難になり、塗布液
がウェブ進行方向側で広がりやすくなるという問題も発
生する。このウェブ進行方向側での塗布液の濡れ広がり
は、濡れ線が不均一となることにより塗布面状にスジな
どの不良形状を生み出してしまうという問題につながる
ことが従来より知られている。一方、１００μｍよりも
長い場合は、ビードそのものを形成することができない
ため、薄層塗布は不可能である。
合は、エッジあるいはランドが欠けやすく、塗布中にス
ジが発生しやすくなり結果的には塗布が不可能である。
また、ウェブ走行方向におけるウェブ進行方向側の先端
リップの濡れ線位置の調節が非常に困難になり、塗布液
がウェブ進行方向側で広がりやすくなるという問題も発
生する。このウェブ進行方向側での塗布液の濡れ広がり
は、濡れ線が不均一となることにより塗布面状にスジな
どの不良形状を生み出してしまうという問題につながる
ことが従来より知られている。一方、１００μｍよりも
長い場合は、ビードそのものを形成することができない
ため、薄層塗布は不可能である。
【０００５】本発明は、上記課題に鑑みてなされたもの
であり、スロットダイコーターでのウェブ上への連続的
な精密薄膜塗布、特に湿潤膜厚２０μｍ以下の薄膜塗布
の方法及びスロットダイを提供することを目的とする。
であり、スロットダイコーターでのウェブ上への連続的
な精密薄膜塗布、特に湿潤膜厚２０μｍ以下の薄膜塗布
の方法及びスロットダイを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の塗布方法及びスロットダイは、バックアッ
プロールに支持されて連続走行するウェブの表面に、ス
ロットダイの先端リップの平坦部を近接させて、前記先
端リップのスロットから塗布液を塗布する方法におい
て、前記ウェブ進行方向側の先端リップの平坦部のウェ
ブ走行方向における長さを３０μｍ以上１００μｍ以下
とすることを特徴として構成されている。なお、前記ウ
ェブの進行方向側の先端リップのウェブ走行方向におけ
る長さは、長いほどビード形成に不利であり、この長さ
がスロットダイ幅方向における任意の箇所間でばらつく
と、かすかな外乱によりビードが不安定になる。したが
って、この長さを、スロットダイ幅方向における変動幅
が２０μｍ以内とすることが好ましい。
に、本発明の塗布方法及びスロットダイは、バックアッ
プロールに支持されて連続走行するウェブの表面に、ス
ロットダイの先端リップの平坦部を近接させて、前記先
端リップのスロットから塗布液を塗布する方法におい
て、前記ウェブ進行方向側の先端リップの平坦部のウェ
ブ走行方向における長さを３０μｍ以上１００μｍ以下
とすることを特徴として構成されている。なお、前記ウ
ェブの進行方向側の先端リップのウェブ走行方向におけ
る長さは、長いほどビード形成に不利であり、この長さ
がスロットダイ幅方向における任意の箇所間でばらつく
と、かすかな外乱によりビードが不安定になる。したが
って、この長さを、スロットダイ幅方向における変動幅
が２０μｍ以内とすることが好ましい。
【０００７】また、スロットダイの先端リップの材質に
ついては、ステンレス鋼等のような材質を用いるとダイ
加工の段階でだれてしまい、前記のようにスロットダイ
先端リップのウェブ走行方向における長さを３０μｍ〜
１００μｍの範囲にしても、先端リップの精度を満足で
きない。従って、高い加工精度を維持するためには、特
許第２８１７０５３号公報に記載されているような超硬
材質のものを用いることが重要である。具体的には、ス
ロットダイの少なくとも先端リップを、平均粒径５μｍ
以下の炭化物結晶を結合してなる超硬合金にすることが
好ましい。超硬合金としては、タングステンカーバイド
（以下、ＷＣと称す）等の炭化物結晶粒子をＣｏ（コバ
ルト）等の結合金属によって結合したものなどがあり、
結合金属としては他にＴｉ（チタン）、Ｔａ（タンタ
ル）、Ｎｂ（ニオブ) 及びこれらの混合金属を用いるこ
ともできる。ＷＣ結晶の平均粒径としては、粒径３μｍ
以下がさらに好ましい。
ついては、ステンレス鋼等のような材質を用いるとダイ
加工の段階でだれてしまい、前記のようにスロットダイ
先端リップのウェブ走行方向における長さを３０μｍ〜
１００μｍの範囲にしても、先端リップの精度を満足で
きない。従って、高い加工精度を維持するためには、特
許第２８１７０５３号公報に記載されているような超硬
材質のものを用いることが重要である。具体的には、ス
ロットダイの少なくとも先端リップを、平均粒径５μｍ
以下の炭化物結晶を結合してなる超硬合金にすることが
好ましい。超硬合金としては、タングステンカーバイド
（以下、ＷＣと称す）等の炭化物結晶粒子をＣｏ（コバ
ルト）等の結合金属によって結合したものなどがあり、
結合金属としては他にＴｉ（チタン）、Ｔａ（タンタ
ル）、Ｎｂ（ニオブ) 及びこれらの混合金属を用いるこ
ともできる。ＷＣ結晶の平均粒径としては、粒径３μｍ
以下がさらに好ましい。
【０００８】高精度な塗布を実現するためには、先端リ
ップのウェブ進行方向側のランドの前記長さ及びウェブ
との隙間のスロットダイ幅方向のばらつきも重要な因子
となる。この２つの因子の組み合わせ、つまり隙間の変
動幅をある程度抑えられる範囲内の真直度を達成するこ
とが望ましい。好ましくは、前記隙間のスロットダイ幅
方向における変動幅が５μｍ以下になるように先端リッ
プとバックアップロールの真直度を出す。
ップのウェブ進行方向側のランドの前記長さ及びウェブ
との隙間のスロットダイ幅方向のばらつきも重要な因子
となる。この２つの因子の組み合わせ、つまり隙間の変
動幅をある程度抑えられる範囲内の真直度を達成するこ
とが望ましい。好ましくは、前記隙間のスロットダイ幅
方向における変動幅が５μｍ以下になるように先端リッ
プとバックアップロールの真直度を出す。
【０００９】さらに本発明による塗布方法及びスロット
ダイに適用する塗布系としては、公知の各種ウェブに湿
潤膜厚が２０μｍ以下の塗布を行う系が特に好ましい。
ダイに適用する塗布系としては、公知の各種ウェブに湿
潤膜厚が２０μｍ以下の塗布を行う系が特に好ましい。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明の塗布方法及びスロットダ
イでは、公知の各種溶媒を用いた塗布液を使用すること
ができる。例えば、水、各種ハロゲン化炭化水素、アル
コール、エーテル、エステル、ケトンなどを単独あるい
は複数混合して使用することができる。
イでは、公知の各種溶媒を用いた塗布液を使用すること
ができる。例えば、水、各種ハロゲン化炭化水素、アル
コール、エーテル、エステル、ケトンなどを単独あるい
は複数混合して使用することができる。
【００１１】また、ウェブとしては、公知の各種ウェブ
を用いることができる。一般的にはポリエチレンテレフ
タレート、ポリエチレン−２，６−ナフタレート、セル
ロースダイアセテート、セルローストリアセテート、セ
ルロースアセテートプロピオネート、ポリ塩化ビニル、
ポリ塩化ビニリデン、ポリカーボネート、ポリイミド、
ポリアミド等の公知の各種プラスチックフィルム、紙、
紙にポリエチレン、ポリプロピレン、エチレンブテン共
重合体等の炭素数が２〜１０のα−ポリオレフィン類を
塗布またはラミネートした各種積層紙、アルミニウム、
銅、スズ等の金属箔等、あるいは帯状基材の表面に予備
的な加工層を形成させたものが含まれる。
を用いることができる。一般的にはポリエチレンテレフ
タレート、ポリエチレン−２，６−ナフタレート、セル
ロースダイアセテート、セルローストリアセテート、セ
ルロースアセテートプロピオネート、ポリ塩化ビニル、
ポリ塩化ビニリデン、ポリカーボネート、ポリイミド、
ポリアミド等の公知の各種プラスチックフィルム、紙、
紙にポリエチレン、ポリプロピレン、エチレンブテン共
重合体等の炭素数が２〜１０のα−ポリオレフィン類を
塗布またはラミネートした各種積層紙、アルミニウム、
銅、スズ等の金属箔等、あるいは帯状基材の表面に予備
的な加工層を形成させたものが含まれる。
【００１２】本発明の塗布方法及びスロットダイに用い
る塗布液として、光学補償シート塗布液、反射防止フィ
ルム塗布液、防眩性付与液磁性塗布液、写真感光性塗布
液、磁性塗布液、視野角拡大塗布液、表面保護液、帯電
防止液、滑性用塗布液、カラーフィルター用顔料液等が
有効であるが、これらに限定されない。また、湿潤膜厚
が２５μｍ以下の薄層を塗布する系に有効であるが、特
に２０μｍ以下の精密塗布を行う系が好ましく、単層の
１回塗布のみならず、重層逐次塗布に対しても、特に各
層の湿潤膜厚が２０μｍ以下の高精度の薄膜塗布の場合
に有効である。塗布液の粘度としては０．５〜１００ｍ
Ｐａ・ｓ、また表面張力としては２０〜７０ｍＮ／ｍの
範囲が好ましい。。塗布速度は概ね１００ｍ／分程度ま
での領域で適用可能である。また、一般に塗布するのが
困難といわれる領域や湿潤膜厚がより薄い塗布系、粘度
が高い領域で、より効果を発揮する。
る塗布液として、光学補償シート塗布液、反射防止フィ
ルム塗布液、防眩性付与液磁性塗布液、写真感光性塗布
液、磁性塗布液、視野角拡大塗布液、表面保護液、帯電
防止液、滑性用塗布液、カラーフィルター用顔料液等が
有効であるが、これらに限定されない。また、湿潤膜厚
が２５μｍ以下の薄層を塗布する系に有効であるが、特
に２０μｍ以下の精密塗布を行う系が好ましく、単層の
１回塗布のみならず、重層逐次塗布に対しても、特に各
層の湿潤膜厚が２０μｍ以下の高精度の薄膜塗布の場合
に有効である。塗布液の粘度としては０．５〜１００ｍ
Ｐａ・ｓ、また表面張力としては２０〜７０ｍＮ／ｍの
範囲が好ましい。。塗布速度は概ね１００ｍ／分程度ま
での領域で適用可能である。また、一般に塗布するのが
困難といわれる領域や湿潤膜厚がより薄い塗布系、粘度
が高い領域で、より効果を発揮する。
【００１３】図１は本発明を実施したスロットダイを用
いたコーターの概略図である。コーター１０は、バック
アップロール１１に支持されて連続走行するウェブ１２
に対して、スロットダイ１３から塗布液１４をビード１
４ａにして塗布することにより、ウェブ１２に塗布膜１
４ｂを形成する。
いたコーターの概略図である。コーター１０は、バック
アップロール１１に支持されて連続走行するウェブ１２
に対して、スロットダイ１３から塗布液１４をビード１
４ａにして塗布することにより、ウェブ１２に塗布膜１
４ｂを形成する。
【００１４】スロットダイ１３は、その内部にポケット
１５、スロット１６が形成されている。ポケット１５
は、その形状の断面が曲線及び直線で構成される。例え
ば図１に示すような略円形でもよいし、半円形でもよ
い。ポケット１５は、スロットダイ１３の幅方向にその
断面形状をもって延長された塗布液の液溜め空間で、そ
の有効延長の長さは、塗布幅と同等か若干長めにするの
が一般的である。ポケット１５への塗布液１４の供給
は、スロットダイ１３の側面から、あるいはスロットと
は反対側の面中央から行い、ポケット１５には塗布液１
４が漏れ出ないようにするための栓を設けている。
１５、スロット１６が形成されている。ポケット１５
は、その形状の断面が曲線及び直線で構成される。例え
ば図１に示すような略円形でもよいし、半円形でもよ
い。ポケット１５は、スロットダイ１３の幅方向にその
断面形状をもって延長された塗布液の液溜め空間で、そ
の有効延長の長さは、塗布幅と同等か若干長めにするの
が一般的である。ポケット１５への塗布液１４の供給
は、スロットダイ１３の側面から、あるいはスロットと
は反対側の面中央から行い、ポケット１５には塗布液１
４が漏れ出ないようにするための栓を設けている。
【００１５】スロット１６は、ポケット１５からウェブ
１２への塗布液１４の流路であり、ポケット１５と同様
にスロットダイ１３の幅方向にその断面形状をもち、ウ
ェブ側に位置する開口部１６ａは、一般に、図示しない
幅規制板のようなものを用いて、概ね塗布幅と同じ長さ
の幅になるように調整する。このスロット１６の、スロ
ット先端におけるバックアップロール１１のウェブ走行
方向の接線とのなす角は、一般に３０°以上９０°以下
であり、さらに、本発明の効果は上記形状のスロットダ
イに限定されるものではない。
１２への塗布液１４の流路であり、ポケット１５と同様
にスロットダイ１３の幅方向にその断面形状をもち、ウ
ェブ側に位置する開口部１６ａは、一般に、図示しない
幅規制板のようなものを用いて、概ね塗布幅と同じ長さ
の幅になるように調整する。このスロット１６の、スロ
ット先端におけるバックアップロール１１のウェブ走行
方向の接線とのなす角は、一般に３０°以上９０°以下
であり、さらに、本発明の効果は上記形状のスロットダ
イに限定されるものではない。
【００１６】スロット１６の開口部１６ａが位置するス
ロットダイ１３の先端リップ１７は先細り状に形成され
ており、その先端はランドと呼ばれる平坦部１７ａとさ
れている。この平坦部１７ａであって、スロット１６に
対してウェブ１２の進行方向の上流側を以下、上流側リ
ップランド１８と称し、下流側を下流側リップランド１
９と称する。
ロットダイ１３の先端リップ１７は先細り状に形成され
ており、その先端はランドと呼ばれる平坦部１７ａとさ
れている。この平坦部１７ａであって、スロット１６に
対してウェブ１２の進行方向の上流側を以下、上流側リ
ップランド１８と称し、下流側を下流側リップランド１
９と称する。
【００１７】下流側リップランド１９のウェブ走行方向
における長さＩLOは３０μｍ〜１００μｍであり、好ま
しくは３０μｍ〜８０μｍ、さらに好ましくは３０μｍ
〜６０μｍである。また、上流側リップランド１８のウ
ェブ進行方向における長さＩ UPは特に限定されないが、
５００μｍ〜１ｍｍの範囲で好ましく用いられる。
における長さＩLOは３０μｍ〜１００μｍであり、好ま
しくは３０μｍ〜８０μｍ、さらに好ましくは３０μｍ
〜６０μｍである。また、上流側リップランド１８のウ
ェブ進行方向における長さＩ UPは特に限定されないが、
５００μｍ〜１ｍｍの範囲で好ましく用いられる。
【００１８】図２は、スロットダイ１３の断面形状を従
来のものと比較して示すもので、（Ａ）は本発明のスロ
ットダイ１３を示し、（Ｂ）は従来のスロットダイ３０
を示している。従来のスロットダイ３０では、下流側リ
ップランド３１のランド長さＩLOについて考慮されてお
らず、ほぼ上流側リップランドの長さＩUPと同様の長さ
とされている。なお、符号３２はポケット、３３はスロ
ットを示している。これに対して、本発明のスロットダ
イ１３では、下流側リップランド長さＩLOが短くされて
おり、これによって、湿潤膜厚が２０μｍ以下の塗布を
精度良くおこなうことができる。しかも、この下流側リ
ップランド１９のランド長さＩLOを３０μｍ〜１００μ
ｍの範囲にすることで、寸法精度のよいリップランドを
形成することができる。
来のものと比較して示すもので、（Ａ）は本発明のスロ
ットダイ１３を示し、（Ｂ）は従来のスロットダイ３０
を示している。従来のスロットダイ３０では、下流側リ
ップランド３１のランド長さＩLOについて考慮されてお
らず、ほぼ上流側リップランドの長さＩUPと同様の長さ
とされている。なお、符号３２はポケット、３３はスロ
ットを示している。これに対して、本発明のスロットダ
イ１３では、下流側リップランド長さＩLOが短くされて
おり、これによって、湿潤膜厚が２０μｍ以下の塗布を
精度良くおこなうことができる。しかも、この下流側リ
ップランド１９のランド長さＩLOを３０μｍ〜１００μ
ｍの範囲にすることで、寸法精度のよいリップランドを
形成することができる。
【００１９】また、塗膜の膜厚を高精度で均一化するた
めには、下流側リップランド１９のランド長さＩLOのス
ロットダイ１３の幅方向における変動幅を２０μｍ以内
にする。これは下流側リップランド１９のランド長さＩ
LOが大きくなると、ビードの形成が不安定になるからで
ある。しかも、かすかな外乱でビードが不安定となっ
て、製造適性がなくなる。このため、スロットダイ１３
の幅方向での変動幅が２０μｍ以内におさまるようにス
ロットダイ１３を制作する。
めには、下流側リップランド１９のランド長さＩLOのス
ロットダイ１３の幅方向における変動幅を２０μｍ以内
にする。これは下流側リップランド１９のランド長さＩ
LOが大きくなると、ビードの形成が不安定になるからで
ある。しかも、かすかな外乱でビードが不安定となっ
て、製造適性がなくなる。このため、スロットダイ１３
の幅方向での変動幅が２０μｍ以内におさまるようにス
ロットダイ１３を制作する。
【００２０】スロット１６の開口部ａを含む先端リップ
１７の強度や表面状態の向上対策としては、少なくとも
この箇所を含むスロットダイの材質を、ＷＣを主成分と
する超硬材質にする。超硬材質を用いることにより、表
面形状の均質性と併せ、常に吐出される塗布液による先
端リップの摩耗への対策にもなる。塗布液として研磨材
を含む磁性液等を塗布する場合は特に有効である。超硬
材質としては、平均粒径５μｍのＷＣ炭化物結晶をＣｏ
をはじめとする結合金属で結合してなる材質を使用する
が、結合金属はこれに限定されず、Ｔｉ、Ｔａ、Ｎｂを
はじめとする各種金属を使用することもできる。なお、
ＷＣ結晶の平均粒径は５μｍ以内であれば、任意の平均
粒径のものを用いてよい。
１７の強度や表面状態の向上対策としては、少なくとも
この箇所を含むスロットダイの材質を、ＷＣを主成分と
する超硬材質にする。超硬材質を用いることにより、表
面形状の均質性と併せ、常に吐出される塗布液による先
端リップの摩耗への対策にもなる。塗布液として研磨材
を含む磁性液等を塗布する場合は特に有効である。超硬
材質としては、平均粒径５μｍのＷＣ炭化物結晶をＣｏ
をはじめとする結合金属で結合してなる材質を使用する
が、結合金属はこれに限定されず、Ｔｉ、Ｔａ、Ｎｂを
はじめとする各種金属を使用することもできる。なお、
ＷＣ結晶の平均粒径は５μｍ以内であれば、任意の平均
粒径のものを用いてよい。
【００２１】さらに、薄層の塗布膜厚を高精度に均一に
維持するためには、下流側リップランド１９のランド長
さＩLOの塗布幅方向における寸法精度を維持するほか
に、スロットダイ１３の先端リップ１７とバックアップ
ロール１１の両方の真直度も重要である。これはスロッ
トダイ１０の先端部とバックアップロール１３の真直度
の２つの組み合わせにより達成されるので、どちらかの
みを精度良くしても意味が無い。必要真直度は下記の式
（１）を利用して、概算ではあるが、実用的に十分な精
度で求めることができるが、これに限定されない。ここ
で、図３に示すようにＰ0 はウェブ１２の進行方向側に
おけるビードメニスカス外の圧力、Ｐp はポケット１５
の内圧であり、以下図示しないが、σは塗布液１４の表
面張力、μは塗布液１４ａの粘度、Ｕは塗布速度、ｈは
膜厚、ｄは下流側リップランド１９とウェブ１２との隙
間の長さ、Ｌはスロットダイ１３のスロット１６の長
さ、Ｄはスロットダイ１３のスロット間隙である。そし
てスロットダイ１３のポケット１５の内圧ＰP とウエブ
進行方向側のビードメニスカス外の圧力ＰO の差圧Ｐ0
−ＰP を、スロットダイ１３の幅方向に一定として、下
記（１）式を用いて、必要真直度を求める。これは、ス
ロットダイ１３の先端部とバックアップロール１１との
隙間の長さｄが変化しても、スロットダイ１３のポケッ
ト１５の中と前記ビードメニスカス外の差圧が一定とな
るように、スロットダイ１３の幅方向の流れがポケット
１５の中で発生して、流量分布となることによる。 Ｐ0 −Ｐp ＝１．３４σ／ｈ ・（μＵ／σ）2/3 ＋１２μＵＩLO（ｄ／２−ｈ）／ｄ3 −１２μｈＵＬ／Ｄ3 ・・・（１）
維持するためには、下流側リップランド１９のランド長
さＩLOの塗布幅方向における寸法精度を維持するほか
に、スロットダイ１３の先端リップ１７とバックアップ
ロール１１の両方の真直度も重要である。これはスロッ
トダイ１０の先端部とバックアップロール１３の真直度
の２つの組み合わせにより達成されるので、どちらかの
みを精度良くしても意味が無い。必要真直度は下記の式
（１）を利用して、概算ではあるが、実用的に十分な精
度で求めることができるが、これに限定されない。ここ
で、図３に示すようにＰ0 はウェブ１２の進行方向側に
おけるビードメニスカス外の圧力、Ｐp はポケット１５
の内圧であり、以下図示しないが、σは塗布液１４の表
面張力、μは塗布液１４ａの粘度、Ｕは塗布速度、ｈは
膜厚、ｄは下流側リップランド１９とウェブ１２との隙
間の長さ、Ｌはスロットダイ１３のスロット１６の長
さ、Ｄはスロットダイ１３のスロット間隙である。そし
てスロットダイ１３のポケット１５の内圧ＰP とウエブ
進行方向側のビードメニスカス外の圧力ＰO の差圧Ｐ0
−ＰP を、スロットダイ１３の幅方向に一定として、下
記（１）式を用いて、必要真直度を求める。これは、ス
ロットダイ１３の先端部とバックアップロール１１との
隙間の長さｄが変化しても、スロットダイ１３のポケッ
ト１５の中と前記ビードメニスカス外の差圧が一定とな
るように、スロットダイ１３の幅方向の流れがポケット
１５の中で発生して、流量分布となることによる。 Ｐ0 −Ｐp ＝１．３４σ／ｈ ・（μＵ／σ）2/3 ＋１２μＵＩLO（ｄ／２−ｈ）／ｄ3 −１２μｈＵＬ／Ｄ3 ・・・（１）
【００２２】上記（１）式を用いることにより、条件に
より厳密には異なるが、一般の工業的生産に用いられる
塗布系においては、５μｍ程度のダイブロック幅方向の
真直度で、塗布膜厚分布が２％程度発生することにな
る。従って、高精度の薄膜塗布を実施する際の限界はこ
の数字であるとみなすことができる。これにより、前記
スロットダイ１３を塗布位置にセットしたときに，前記
先端リップとウェブとの隙間の前記スロットダイ幅方向
における変動幅が５μｍ以内となるように、先端リップ
と前記バックアップロールの真直度を出す。
より厳密には異なるが、一般の工業的生産に用いられる
塗布系においては、５μｍ程度のダイブロック幅方向の
真直度で、塗布膜厚分布が２％程度発生することにな
る。従って、高精度の薄膜塗布を実施する際の限界はこ
の数字であるとみなすことができる。これにより、前記
スロットダイ１３を塗布位置にセットしたときに，前記
先端リップとウェブとの隙間の前記スロットダイ幅方向
における変動幅が５μｍ以内となるように、先端リップ
と前記バックアップロールの真直度を出す。
【００２３】
【実施例】〔実施例１〕既存の光学補償シート製造工程
に、本発明の塗布方法及びスロットダイを組み入れ実施
した。光学補償シート製造工程では、ウェブは送出機に
より送られ、ガイドロールによって支持されながらラビ
ング処理ロールを経るが、この後、本発明の塗布工程を
組み入れる。その後、乾燥ゾーン、加熱ゾーン、紫外線
ランプを通過し、巻き取り機によって巻き取るのが基本
工程である。ウェブ１２の進行方向側とは反対側に、ビ
ード１４ａに対して十分な減圧調整を行えるよう、接触
しない位置に減圧チャンバーを設置した。
に、本発明の塗布方法及びスロットダイを組み入れ実施
した。光学補償シート製造工程では、ウェブは送出機に
より送られ、ガイドロールによって支持されながらラビ
ング処理ロールを経るが、この後、本発明の塗布工程を
組み入れる。その後、乾燥ゾーン、加熱ゾーン、紫外線
ランプを通過し、巻き取り機によって巻き取るのが基本
工程である。ウェブ１２の進行方向側とは反対側に、ビ
ード１４ａに対して十分な減圧調整を行えるよう、接触
しない位置に減圧チャンバーを設置した。
【００２４】スロットダイ１３の上流側リップランド長
ＩUPを１ｍｍ、下流側リップランド長ＩLOを１００μｍ
とした。このスロットダイ１３を用いて、湿潤膜厚が５
μｍとなるようにウェブ１２上に塗布液１４を５ｍｌ／
ｍ2 で塗布した。塗布速度は１０ｍ／分とした。ウェブ
１２には厚み１００μｍのセルローストリアセテート基
材（商品名；フジタック、富士写真フイルム（株）製）
を用い、下流側リップランド１９とウェブ１２であるセ
ルローストリアセテート基材との隙間の長さは４０μｍ
に設定した。塗布液１４を塗布する前に、ウェブ１２の
塗布面に対し、長鎖アルキル変性ポバール（商品名；Ｍ
Ｐ−２０３、クラレ（株）製）の２重量％溶液を２５ｍ
ｌ／ｍ2 で塗布し、６０℃で１分間乾燥して配向膜用樹
脂層を形成した。配向膜用樹脂層をあらかじめ形成した
ウェブ１２を送り、配向膜用樹脂層の表面にラビング処
理を施して配向膜を形成し、そのまま塗布工程へ搬送し
て塗布を実施した。なお、ラビング処理におけるラビン
グローラの回転周速を５．０ｍ／秒とし、配向膜用樹脂
層に対する押しつけ圧力を９．８×１０-3Ｐａに設定し
た。
ＩUPを１ｍｍ、下流側リップランド長ＩLOを１００μｍ
とした。このスロットダイ１３を用いて、湿潤膜厚が５
μｍとなるようにウェブ１２上に塗布液１４を５ｍｌ／
ｍ2 で塗布した。塗布速度は１０ｍ／分とした。ウェブ
１２には厚み１００μｍのセルローストリアセテート基
材（商品名；フジタック、富士写真フイルム（株）製）
を用い、下流側リップランド１９とウェブ１２であるセ
ルローストリアセテート基材との隙間の長さは４０μｍ
に設定した。塗布液１４を塗布する前に、ウェブ１２の
塗布面に対し、長鎖アルキル変性ポバール（商品名；Ｍ
Ｐ−２０３、クラレ（株）製）の２重量％溶液を２５ｍ
ｌ／ｍ2 で塗布し、６０℃で１分間乾燥して配向膜用樹
脂層を形成した。配向膜用樹脂層をあらかじめ形成した
ウェブ１２を送り、配向膜用樹脂層の表面にラビング処
理を施して配向膜を形成し、そのまま塗布工程へ搬送し
て塗布を実施した。なお、ラビング処理におけるラビン
グローラの回転周速を５．０ｍ／秒とし、配向膜用樹脂
層に対する押しつけ圧力を９．８×１０-3Ｐａに設定し
た。
【００２５】塗布液１４には、ディスコティック化合物
ＴＥ−（１）とＴＥ−（２）の重量比率４：１の混合物
に、光重合開始剤（商品名；イルガキュア９０７、日本
チバガイギー（株）製）を１重量％添加した混合物を、
４０重量％メチルエチルケトン溶液とした、液晶性化合
物を含む溶液を用いた。塗布液１４を塗布したウェブ１
２を、１００℃に設定した乾燥ゾーン、及び１３０℃に
設定した加熱ゾーンを通過させ、この液晶層表面に紫外
線ランプにより紫外線を照射した。塗布可能性について
は目視によるビード状態の観察により判断し、ビード１
４ａが破断した段階で塗布不可能とした。この結果、本
実施例１では、塗布は可能であり、このときの減圧度は
１０００Ｐａであった。
ＴＥ−（１）とＴＥ−（２）の重量比率４：１の混合物
に、光重合開始剤（商品名；イルガキュア９０７、日本
チバガイギー（株）製）を１重量％添加した混合物を、
４０重量％メチルエチルケトン溶液とした、液晶性化合
物を含む溶液を用いた。塗布液１４を塗布したウェブ１
２を、１００℃に設定した乾燥ゾーン、及び１３０℃に
設定した加熱ゾーンを通過させ、この液晶層表面に紫外
線ランプにより紫外線を照射した。塗布可能性について
は目視によるビード状態の観察により判断し、ビード１
４ａが破断した段階で塗布不可能とした。この結果、本
実施例１では、塗布は可能であり、このときの減圧度は
１０００Ｐａであった。
【００２６】
【化１】
【００２７】〔実施例２〕塗布速度を２０ｍ／分とした
ほかは、実施例１と同様に実施した。塗布は可能であ
り、このときの減圧度は１８００Ｐａであった。
ほかは、実施例１と同様に実施した。塗布は可能であ
り、このときの減圧度は１８００Ｐａであった。
【００２８】〔実施例３〕塗布速度を３０ｍ／分とした
ほかは、実施例１と同様に実施した。ビード１４ａが破
断し、塗布することはできなかった。
ほかは、実施例１と同様に実施した。ビード１４ａが破
断し、塗布することはできなかった。
【００２９】〔実施例４〕塗布速度を４０ｍ／分とした
ほかは、実施例１と同様に実施した。ビード１４ａが破
断し、塗布することができなかった。
ほかは、実施例１と同様に実施した。ビード１４ａが破
断し、塗布することができなかった。
【００３０】〔実施例５〕下流側リップランド長ＩLOを
５０μｍとしたほかは実施例１と同様に実施した。塗布
は可能であり、このときの減圧度は６００Ｐａであっ
た。
５０μｍとしたほかは実施例１と同様に実施した。塗布
は可能であり、このときの減圧度は６００Ｐａであっ
た。
【００３１】〔実施例６〕下流リップランド長ＩLOを５
０μｍとしたほかは実施例２と同様に実施した。塗布は
可能であり、このときの減圧度は１０００Ｐａであっ
た。
０μｍとしたほかは実施例２と同様に実施した。塗布は
可能であり、このときの減圧度は１０００Ｐａであっ
た。
【００３２】〔実施例７〕下流リップランド長ＩLOを５
０μｍとしたほかは実施例３と同様に実施した。塗布は
可能であり、このときの減圧度は１５００Ｐａであっ
た。
０μｍとしたほかは実施例３と同様に実施した。塗布は
可能であり、このときの減圧度は１５００Ｐａであっ
た。
【００３３】〔実施例８〕下流リップランド長ＩLOを５
０μｍとしたほかは実施例４と同様に実施した。塗布は
可能であり、このときの減圧度は２０００Ｐａであっ
た。
０μｍとしたほかは実施例４と同様に実施した。塗布は
可能であり、このときの減圧度は２０００Ｐａであっ
た。
【００３４】〔比較例１〕下流リップランド長ＩLOを２
００μｍとしたほかは実施例１と同様に実施した。ビー
ド１４ａが破断し、塗布することはできなかった。
００μｍとしたほかは実施例１と同様に実施した。ビー
ド１４ａが破断し、塗布することはできなかった。
【００３５】〔比較例２〕下流リップランド長ＩLOを２
００μｍとしたほかは実施例２と同様に実施した。ビー
ド１４ａが破断し、塗布することはできなかった。
００μｍとしたほかは実施例２と同様に実施した。ビー
ド１４ａが破断し、塗布することはできなかった。
【００３６】〔比較例３〕下流リップランド長ＩLOを２
００μｍとしたほかは実施例３と同様に実施した。ビー
ド１４ａが破断し、塗布することはできなかった。
００μｍとしたほかは実施例３と同様に実施した。ビー
ド１４ａが破断し、塗布することはできなかった。
【００３７】〔比較例４〕下流リップランド長ＩLOを２
００μｍとしたほかは実施例４と同様に実施した。ビー
ド１４ａが破断し、塗布することはできなかった。
００μｍとしたほかは実施例４と同様に実施した。ビー
ド１４ａが破断し、塗布することはできなかった。
【００３８】〔比較例５〕下流リップランド長ＩLOを１
０μｍとしたほかは実施例１と同様に実施した。塗布は
可能であり、このときの減圧度は３００Ｐａであった。
０μｍとしたほかは実施例１と同様に実施した。塗布は
可能であり、このときの減圧度は３００Ｐａであった。
【００３９】〔比較例６〕下流リップランド長ＩLOを１
０μｍとしたほかは実施例２と同様に実施した。はじめ
は塗布が可能であったが、数分後にビード１４ａが破断
し、塗布は不可能となった。
０μｍとしたほかは実施例２と同様に実施した。はじめ
は塗布が可能であったが、数分後にビード１４ａが破断
し、塗布は不可能となった。
【００４０】〔比較例７〕下流リップランド長ＩLOを１
０μｍとしたほかは実施例３と同様に実施した。はじめ
は塗布が可能であったが、数分後にビード１４ａが破断
し、塗布は不可能となった。破断箇所は比較例６と同一
であった。
０μｍとしたほかは実施例３と同様に実施した。はじめ
は塗布が可能であったが、数分後にビード１４ａが破断
し、塗布は不可能となった。破断箇所は比較例６と同一
であった。
【００４１】〔比較例８〕下流リップランド長ＩLOを１
０μｍとしたほかは実施例４と同様に実施した。はじめ
は塗布が可能であったが、すぐにビード１４ａが破断
し、塗布は不可能であった。破断箇所は比較例６と同一
であった。
０μｍとしたほかは実施例４と同様に実施した。はじめ
は塗布が可能であったが、すぐにビード１４ａが破断
し、塗布は不可能であった。破断箇所は比較例６と同一
であった。
【００４２】以上実施例１〜８及び比較例１〜８の結果
から、スロットダイ１３の下流側リップランド長ＩLOは
３０μｍ以上１００μｍ以下であることが重要であり、
その長さが短いほど、薄膜塗布に対して有利であること
がわかる。
から、スロットダイ１３の下流側リップランド長ＩLOは
３０μｍ以上１００μｍ以下であることが重要であり、
その長さが短いほど、薄膜塗布に対して有利であること
がわかる。
【００４３】〔実施例９〕スロットダイ１３の先端リッ
プ１７を、ＷＣの超硬材質を主成分とする材質で制作し
たスロットダイ１３を使用したほかは、実施例７と同様
に実施した。レーザー変位計にて精密に、スロットダイ
１３の幅方向の様々な箇所で下流側リップランド長ＩLO
を測定したところ、３０〜５０μｍで、スロットダイ１
３の幅方向での変動幅は２０μｍであった。目視による
検査では、塗布中にビード１４ａが切れることはなく、
塗膜にスジも入らなかった。
プ１７を、ＷＣの超硬材質を主成分とする材質で制作し
たスロットダイ１３を使用したほかは、実施例７と同様
に実施した。レーザー変位計にて精密に、スロットダイ
１３の幅方向の様々な箇所で下流側リップランド長ＩLO
を測定したところ、３０〜５０μｍで、スロットダイ１
３の幅方向での変動幅は２０μｍであった。目視による
検査では、塗布中にビード１４ａが切れることはなく、
塗膜にスジも入らなかった。
【００４４】〔比較例９〕先端リップ１７をステンレス
綱で制作したスロットダイ１３を使用したほかは実施例
９と同様に実施した。レーザー変位計にて精密に、スロ
ットダイ１３の幅方向の様々な箇所で、下流側リップラ
ンド長ＩLOを測定したところ、０μｍ〜４０μｍで、長
さの差は最大で４０μｍあった。塗布開始から約５分後
にビードの切れが数本発生し、塗膜にスジが入った。
綱で制作したスロットダイ１３を使用したほかは実施例
９と同様に実施した。レーザー変位計にて精密に、スロ
ットダイ１３の幅方向の様々な箇所で、下流側リップラ
ンド長ＩLOを測定したところ、０μｍ〜４０μｍで、長
さの差は最大で４０μｍあった。塗布開始から約５分後
にビードの切れが数本発生し、塗膜にスジが入った。
【００４５】上記実施例９及び比較例９の結果より、連
続的な薄膜塗布には、スロットダイ１３の先端リップ１
７の、スロットダイ幅方向におけるのランド長さの均一
性が重要な因子であり、そのスロットダイ１３の作製に
は超硬材質が有効であることがわかる。
続的な薄膜塗布には、スロットダイ１３の先端リップ１
７の、スロットダイ幅方向におけるのランド長さの均一
性が重要な因子であり、そのスロットダイ１３の作製に
は超硬材質が有効であることがわかる。
【００４６】
【発明の効果】以上のように、本発明の塗布方法及びス
ロットダイにより、良好なビードを形成することが可能
になり、塗膜にスジが発生することなく、精密薄膜塗布
を連続的に行うことができる。
ロットダイにより、良好なビードを形成することが可能
になり、塗膜にスジが発生することなく、精密薄膜塗布
を連続的に行うことができる。
【図１】本発明を実施したのスロットダイコーターの断
面図である。
面図である。
【図２】（Ａ）は本発明を実施したスロットダイの断面
図，（Ｂ）は従来のスロットダイの断面図である。
図，（Ｂ）は従来のスロットダイの断面図である。
【図３】本発明を実施したスロットダイ先端部におけ
る、差圧及びビードの説明図である。
る、差圧及びビードの説明図である。
１１ バックアップロール
１２ ウェブ
１３ スロットダイ
１７ 先端リップ
１７ａ ランド
１９ 下流側リップランド
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 4D075 AC03 AC05 AC72 AC93 CA47
DA04 DB31 DC27
4F041 AA12 AB02 BA12 BA17 BA21
Claims (6)
- 【請求項１】 バックアップロールに支持されて連続走
行するウェブの表面にスロットダイの先端リップの平坦
部を近接させて、前記先端リップのスロットから塗布液
を塗布する方法において、前記ウェブの進行方向側の先
端リップの平坦部のウェブ走行方向における長さを３０
μｍ以上１００μｍ以下とすることを特徴とする塗布方
法。 - 【請求項２】 前記スロットダイの幅方向における前記
長さの変動幅を２０μｍ以内とすることを特徴とする請
求項１記載の塗布方法。 - 【請求項３】 前記スロットダイの少なくとも前記先端
リップを、平均粒径が５μｍ以下の炭化物結晶を結合し
てなる超硬合金により構成することを特徴とする請求項
１または２記載の塗布方法。 - 【請求項４】 前記スロットダイを塗布位置にセットし
たときに、前記先端リップとウェブとの隙間の前記スロ
ットダイ幅方向における変動幅が５μｍ以内になるよう
に、先端リップと前記バックアップロールの真直度を出
すことを特徴とする請求項１ないし３いずれか１つ記載
の塗布方法。 - 【請求項５】 前記ウェブに塗布液を塗布して形成され
る塗膜の湿潤膜厚が２０μｍ以下となるように塗布する
ことを特徴とする請求項１ないし４いずれか１つ記載の
塗布方法。 - 【請求項６】 バックアップロールに支持されて連続走
行するウェブの表面に、前記先端リップの平坦部を近接
させて、前記先端リップのスロットから塗布液を塗布す
る塗布用スロットダイにおいて、前記ウェブ進行方向側
の先端リップの平坦部のウェブ走行方向における長さを
３０μｍ以上１００μｍ以下としたことを特徴とする塗
布用スロットダイ。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002002822A JP2003200097A (ja) | 2002-01-09 | 2002-01-09 | 塗布方法及びスロットダイ |
| US10/336,768 US20030157252A1 (en) | 2002-01-09 | 2003-01-06 | Apparatus and method for applying coating solution, die and method for assembling thereof |
| EP03000502.9A EP1327481B1 (en) | 2002-01-09 | 2003-01-08 | Apparatus and method for applying coating solution, die and method for assembling thereof |
| US10/826,296 US20040197466A1 (en) | 2002-01-09 | 2004-04-19 | Apparatus and method for applying coating solution, die and method for assembling thereof |
| US10/826,349 US7033644B2 (en) | 2002-01-09 | 2004-04-19 | Apparatus and method for applying coating solution, die and method for assembling thereof |
| US11/544,618 US8178166B2 (en) | 2002-01-09 | 2006-10-10 | Apparatus and method for applying coating solution, die and method for assembling thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002002822A JP2003200097A (ja) | 2002-01-09 | 2002-01-09 | 塗布方法及びスロットダイ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003200097A true JP2003200097A (ja) | 2003-07-15 |
Family
ID=27642575
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002002822A Pending JP2003200097A (ja) | 2002-01-09 | 2002-01-09 | 塗布方法及びスロットダイ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003200097A (ja) |
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- 2002-01-09 JP JP2002002822A patent/JP2003200097A/ja active Pending
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