JP2007245024A - 塗布方法、装置、及び光学フィルムの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】塗布液の送液脈動を有効に抑制することにより、薄層で均一な塗布膜を得ることができる塗布方法、装置、及び光学フィルムの製造方法を提供する。
【解決手段】塗布液１４を供給するポケット１８と、ポケットと連通し塗布液を外部に吐出させるスロット２０と、を内部に備えるスロットダイ１２を使用して連続走行する支持体Ｗ上に塗布液を塗布する塗布方法である。ポケットの内部又はポケットの給液口にオリフィス７０を設ける。
【選択図】 図７

Description

本発明は、塗布方法、装置、及び光学フィルムの製造方法に係り、特に、薄膜の安定した塗布に好適な塗布方法、装置、及び光学フィルムの製造方法に関する。

反射防止フィルム等の光学フィルムは、液晶表示装置（ＬＣＤ）、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）、エレクトロルミネッセンスディスプレイ（ＥＬＤ）や陰極管表示装置（ＣＲＴ）のような様々な画像表示装置に使用されている。また、眼鏡やカメラのレンズにも、反射防止フィルムが使用されている。

このような反射防止フィルムとしては、金属酸化物の透明薄膜を積層させた多層膜が、従来から普通に用いられている。複数の透明薄膜を用いる理由は、可視域でなるべく広い波長領域での光の反射を防止するためである。これら金属酸化物の透明薄膜は、化学蒸着（ＣＶＤ）法や物理蒸着（ＰＶＤ）法、特に物理蒸着法の一種である真空蒸着法やスパッタリング法により形成されるが、これらに代えて、塗布法により形成する場合もある。

このような塗布法により塗布膜を形成する塗布装置として、バーコータ、リバースロールコータ、グラビアロールコータ、エクストルージョンコータ等の装置がある。特に、エクストルージョンコータは他と比較して、高速、薄層の塗布が可能であることから多用されている。

このようなエクストルージョンコータを使用した、薄層塗布による反射防止フィルムの製造では、膜厚の均一性が製品の性能を大きく左右するために、非常にシビアな条件が求められる。特に、近年、この薄層塗布技術において、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以下の領域の塗布技術に対する要求が高まっている。

すなわち、このような高機能フィルムは、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が必要とされる。特に光学フィルムにおいては微小な膜厚変動により、所望の機能が発揮されなくなるからである。

ところで、エクストルージョンコータ（スロットダイ）を使用した高精度な薄層塗布を実現させるためには、スロットダイとウェブの間に形成される塗布液ビードが安定かつ均一に形成される必要がある。このビードが安定しなくなる原因としては、スロットダイや周辺機器の振動、減圧変動等が挙げられるが、特に、塗布液をスロットダイに供給する際の送液脈動が大きな原因となると考えられる。

この送液脈動は、スロットダイからの塗布液の吐出量変動に直接つながり、ビードの形状変化をもたらす。その結果、ウェブの塗布面には段ムラと呼ばれる面状故障を引き起こすこととなり、このようなウェブは製品としては使用できない。

この塗布液の送液脈動の原因は、塗布液を供給するポンプの脈動、送液ライン内に配置された脱泡装置等の影響、配管ラインの振動など、様々なものに起因しており、解決は非常に困難なものである。

この塗布液の送液脈動の問題を解決すべく、これまでに各種の提案がなされている（特許文献１〜特許文献５等参照）。

このうち特許文献１の提案は、エクストルージョンコータに脈動吸収装置を使用して磁気材の塗布を行う旨の内容である。特許文献２の提案は、光学フィルムの塗布に関するもので、口金ノズルによる毛管塗布で脈動をなくす旨の内容である。特許文献３の提案は、光学フィルムの塗布に関するもので、ポンプ使用せずにタンク圧送により脈動をなくす旨の内容である。

特許文献４の提案は、ポンプ使用せずにタンク加圧で塗布液を脈動なくエクストルージョンコータに供給する旨の内容である。特許文献５の提案は、エクストルージョンコータに塗布液を供給するとともに、その一部を引き抜いて脈動なく塗布を行う旨の内容である。
特開平５−３１４３４号公報 特開２００３−３４０３５５号公報 特開２００４−３５１２９１号公報 特開２００３−１０７６１号公報 特開２００２−４５７６１号公報

しかしながら、上記特許文献１〜特許文献５等による提案では、塗布液の脈動による不具合が完全には解決されていないのが現状である。すなわち、従来の提案では、送液ライン内に脈動を吸収するためのバッファー等を入れることにより問題を解決しようとしているが、バッファー自体が振動した場合や、それより下流部で振動や脈動が発生した場合には、これらの効果を得ることができない。特に薄層化が進むにつれ、その要求精度はより高いものとなり、上記提案のものは最適な装置とはいえない。

たとえば、特許文献１では、脈動吸収装置をエクストルージョンコータの送液ラインに入れて無脈動化を図るとあるが、その装置自体がどの様なものかの説明が乏しく、具体的な方法がよく解らない。

特許文献２では、毛細管現象を利用し、液を口金ノズルから送ることにより脈動をなくすとしているが、液物性のバラツキ（濃度変化等）が起これば、結局、脈動と同じ現象を生じるので、必ずしも有効とは考えられない。

特許文献３では、塗布液タンクをスロットダイより上部に配し、液の圧力（ヘッド）で送液を行うことにより、ポンプを使用せずに塗布を行い無脈動化を図っている。また、送液ラインに防振材を使用することにより、振動防止を行っている。しかし、この方法では、流量を変化させることが困難であり、送液のオン・オフも迅速に行うことができない。また、振動の強度、周波数により防振材を使い分けなければ共振等を引き起こすので、コストや時間も非常に多大となる。

特許文献４では、タンクに圧力をかけることにより、ポンプを使用せず無脈動の実現を図っているが、タンクの加圧変動が脈動につながるので有効ではない。

特許文献５では、引き抜き方法を行うのでポンプが２台必要になり、コストがかかり、また、設備も大型化するので望ましくない。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、塗布液の送液脈動を有効に抑制することにより、薄層で均一な塗布膜を得ることができる塗布方法、装置、及び光学フィルムの製造方法を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、本発明は、塗布液を供給するポケットと、該ポケットと連通し前記塗布液を外部に吐出させるスロットと、を内部に備えるスロットダイを使用して連続走行する支持体上に前記塗布液を塗布する塗布方法において、前記ポケットの内部又は前記ポケットの給液口にオリフィスを設けることを特徴とする塗布方法及び装置を提供する。

本発明者は、各種検討を重ねた結果、スロットダイを使用した塗布において、ポケットの内部又はポケットの給液口にオリフィスを設けることにより、塗布液の送液脈動を有効に抑制でき、これにより、薄層で均一な塗布膜を得ることができることを見出した。この詳細については後述する。

なお、「オリフィス」（orifice）とは、一般的には、管路の途中に挿入して流路を絞り、変化した圧力を検出して流量を測定するための孔のあいた円板を指すが、本明細書においては、流量の測定ではなく、流量の制御に適用するものである。

また、本発明は、塗布液を供給するポケットと、該ポケットと連通し前記塗布液を外部に吐出させるスロットと、を内部に備えるスロットダイを使用して連続走行する支持体上に前記塗布液を塗布する塗布方法において、前記スロットダイへの給液配管の前記ポケットの給液口より５００ｍｍ以内の距離にオリフィスを設けることを特徴とする塗布方法を提供する。

本発明者は、同様に、スロットダイへの給液配管にオリフィスを設けることによっても、塗布液の送液脈動を有効に抑制でき、これにより、薄層で均一な塗布膜を得ることができることを見出した。

本発明において、前記オリフィスの孔断面積と前記オリフィスの上流側の流路の断面積との面積比を０．１以下とすることが好ましい。このような面積比とすることにより、本発明の効果が一層得られる。この詳細については、実施例等において後述する。

また、本発明において、前記オリフィスに複数の孔を設けることが好ましい。このように、オリフィスに複数の孔を設けても本発明の効果が得られる。

また、本発明において、前記オリフィスにテーパ孔を設けることが好ましい。このように、オリフィスにテーパ孔を設けても本発明の効果が得られる。

また、本発明は、前記の塗布方法を使用したことを特徴とする光学フィルムの製造方法を提供する。このような本発明によれば、塗布液の送液脈動を有効に抑制でき、これにより、薄層で均一な塗布膜を得ることができる。

以上説明したように、本発明によれば、塗布液の送液脈動を有効に抑制でき、これにより、薄層で均一な塗布膜を得ることができる。

以下、添付図面に従って、本発明に係る塗布方法、装置、及び光学フィルムの製造方法の好ましい実施の形態について詳説する。

図１は、発明に係る塗布方法、装置、及び光学フィルムの製造方法が適用される反射防止フィルムの製造ラインの塗布工程１０を示す構成図である。この反射防止フィルムの製造ラインは、ロール状の支持体フィルム（以下、「ウェブ」と称する）Ｗを連続的に送り出す工程と、ウェブＷを巻き取る工程との間に、塗布工程と乾燥工程（他に、塗布膜を硬化する工程）等を適宜必要な数だけ設置したものである。

図１に示される塗布工程１０は、塗布位置においてウェブＷを巻き掛けるバックアップローラ１１に相対するように、スロットダイ１２が設けられている。このスロットダイ１２には塗布液１４が供給されるようになっている。

すなわち、スロットダイ１２は塗布液１４を貯留する塗布液タンク４０と給液配管４２で連結されている。給液配管４２には、上流側より順に、送液ポンプ４６、第２の圧力指示計４８、濾過フィルタ５０、膜脱気装置５２、第１の圧力指示計５４、流量計５６が接続されている。

給液配管４２としては、内径を１５ｍｍ以下とし、ストレート形状のフッ素樹脂又は内周部が研磨された金属部材とすることが好ましい。このように、小径の給液配管４２にストレート形状のフッ素樹脂（たとえば、商標名：「テフロン」）又は内周部が研磨された金属部材を使用すれば、配管内の塗布液１４の流れが良好となり、気泡の排除に有効である。

また、送液ラインより送液脈動を排除するためにも、オリフィス７０手前の給液配管４２は振動の伝播を少なくすることが望ましいので、１）配管自身を剛性の低いフッ素樹脂（たとえば、商標名：「テフロン」）のものにする、２）肉厚の小さいベローズ状の配管にする、３）防振材を配する、等の構成が好ましい。

送液ポンプ４６としては、公知の各種タイプのポンプ（ギアポンプ等）が使用できるが、ダイアフラムポンプが好ましく使用できる。すなわち、本発明のように、スロットダイ１２内部、及び給液配管４２内に加圧状態を発生させる場合、塗布液１４を送る送液ポンプ４６はダイヤフラムポンプであることが好ましい。

ギアポンプでは、種類によっては「すり抜け」と称される現象により、塗布液１４を良好に送れなくなる場合もある。また、塗布液１４中の分子が大きい場合（たとえば、１μｍ以上）、ギアのかみ合わせによって分子のせん断、又はギアの破損を引き起こす可能性がある。

第１の圧力指示計５４及び第２の圧力指示計４８しては、公知の各種タイプの圧力計が使用できる。

濾過フィルタ５０及び膜脱気装置５２は、塗布液の組成等に応じて適宜の仕様のものが採用できる。

流量計５６としては、公知の各種タイプの流量計が使用できるが、コリオリ式流量計が好ましく使用できる。

図２は、スロットダイ（塗布ヘッド）１２の一部を切断して示す斜視図であり、図３は、スロットダイ１２の先端部分とウェブＷとの位置関係を示す概略断面図である。

図２及び図３に示されるように、スロットダイ１２には、塗布液を供給できるような下記の液供給系が設けられている。すなわち、スロットダイ１２の本体１６には、長手方向（ウェブＷの幅方向）に延びたポケット（液溜め部）１８と、ポケット１８と連通するとともに、長手方向（ウェブＷの幅方向）においてウェブＷと対向し、開口部より塗布液を塗出するスロット２０と、ポケット１８へ塗布液を供給する液供給口２２と、を備えている。

ポケット１８は、「液溜め部」又は「マニホールド」とも称され、その断面が略円形をなし、図２に示されるように、ウェブＷの幅方向に略同一の断面形状をもって延長された液溜め機能を有する空洞部である。その有効長さは、通常、塗布幅と同等又は若干長く設定される。ポケット１８の貫通した両端開口部は、図２に示されるように、本体１６の両端部に取付けられる閉鎖板２６、２８により閉止されている。なお、既述の液供給口２２は閉鎖板２６に設けられている。

スロット２０は、ポケット１８からウェブＷに向け、５００μｍ以下、好ましくは３００μｍ以下、より好ましくは１５０μｍ以下の開口幅（スロットクリアランス）をもってスロットダイ１２の本体１６内部を貫通し、かつポケット１８と同じようにウェブＷの幅方向に延長された比較的狭隘な流路であり、ウェブＷの幅方向の開口長さは塗布幅と略同等に設定される。

スロット２０の、ポケット１８との境界部から開口部までの距離（ウェブＷに向けた流路の長さ）は、スロット２０のウェブＷの幅方向の開口長さ、塗布液の液組成、物性、供給流量、供給液圧、等の諸条件を考慮して適宜設定し得る。すなわち、塗布液がウェブＷの幅方向に均一な流量と液圧分布をもって層流状にスロット２０から供給できればよい。なお、スロット２０のウェブＷの幅方向の開口長さが１０００〜１２００ｍｍ程度の場合には３０〜８０ｍｍの範囲が好ましく採用できる。

スロット２０は、スロットダイ１２の本体１６のフロントエッジ３０とバックエッジ３２とにより形成される。スロットダイ１２の本体１６の上面（ウェブＷと対向する面）には、上流側より、フロントエッジ面３０ａ、バックエッジ面３２ａがそれぞれ形成されている。

図２に示されるように、フロントエッジ面３０ａは断面が略直線状に、バックエッジ面３２ａは、断面が山型に形成されている。また、フロントエッジ面３０ａの後端エッジ部３０ｂとバックエッジ面３２ａの先端エッジ部３２ｂとには所定の段差が設けられ、塗布液１４の所定厚さの膜が形成できるようになっている。

なお、図２に示されるフロントエッジ面３０ａ、バックエッジ面３２ａの断面形状は一例であり、他の断面形状、たとえば円弧状、放物線状等、各種の形状が採用できる。

次に、スロットダイ１２の先端部分について、図３を参照しながら説明する。なお、図３においては、フロントエッジ面３０ａ、バックエッジ面３２ａの断面形状が図２のものと異なって形成されている。

図３に示される塗布工程１０において、バックアップローラ１１に支持されて連続走行するウェブＷに対して、スロットダイ１２から塗布液１４をビード１４ａにして塗布することにより、ウェブＷ上に塗膜１４ｂを形成できるようになっている。

このスロット２０のスロット先端における、バックアップローラ１１のウェブ走行方向の接線とのなす角は、３０°以上９０°以下が好ましい。

スロット２０の開口部２０ａが位置するスロットダイ１２のフロントエッジ３０及びバックエッジ３２の、フロントエッジ面３０ａは、平坦状に形成されており、バックエッジ面３２ａは、先細り状に形成されている。

以上のスロットダイ１２は、精度良く塗布するために振動対策が施されていることが好ましい。このため、基礎部を独立に構成するなどして振動の影響を最小限にすることが好ましい。また、スロットダイ１２の重量を大きくして安定した構造とすることができる。

次に、本発明の特徴部分であるオリフィスについて説明する。図４〜図６は、いずれもスロットダイ１２の斜視図であり、オリフィス７０の配設位置を説明する図である。

このオリフィス７０は、図４に示されるように、スロットダイ１２のポケット１８の内部に設けられたり、又は、図５に示されるように、ポケット１８の給液口に設けられたりするものであるが、図６に示されるように、ポケット１８への給液配管に設けることもできる。

なお、図４〜図６において、ポケット１８の両端部のうち、液供給口２２の反対側の端部にはポケット栓７２が設けられており、ポケット１８を封止している。また、図４〜図６において、スロット２０の幅が両端部分のスペーサ２０Ａ、２０Ｂにより規制されている。

このように、送液ラインより送液脈動を排除するためにオリフィス７０を導入するのであるが、オリフィス７０自体が振動等の影響を受けてしまっては脈動を消すことができない。そのため、オリフィス７０はできる限り、振動の影響を受けない場所に設置することが望まれる。そこで、本発明者は、オリフィス７０をスロットダイ１２のポケット１８の内部、又は、ポケット１８の給液口に設けることとした。なお、オリフィス７０を、給液配管４２のポケット１８の給液口より５００ｍｍ以内の距離に設けることによっても、所定の効果が得られる。

既述したように、「オリフィス」（orifice）とは、一般的には、管路の途中に挿入して流路を絞り、変化した圧力を検出して流量を測定するための孔のあいた円板を指すが、本明細書においては、流量の測定ではなく、流量の制御に適用するものである。

以下、オリフィス７０の詳細について、図７により説明する。このうち、（Ａ）は、オリフィス７０の斜視図であり、（Ｂ）は、オリフィス７０の断面図である。このオリフィス７０は、厚さＬのスリット板Ｆに１の孔が設けられたタイプのものである。

図７（Ｂ）において、Ｓは、給液配管４２の断面積であり、Ｓｄは、スリット板Ｆの孔断面積であり、Ａは、オリフィス７０（スリット板Ｆ）への進入波の振幅であり、Ｂは、進入後の波の振幅である。また、このオリフィス７０による透過損失ＴＬは、以下の式１で表される。

ここで、ｍは、給液配管４２の断面積Ｓとスリット板Ｆの孔断面積Ｓｄとの比であり、ｋは、給液配管４２の内部の物質に依存する項であり、ｆは、音波の周波数であり、ｃは、媒質中の音速であり、媒質の粘度や密度に依存する値である。

また、このオリフィス７０による透過損失ＴＬは、図７（Ｂ）の値Ａ及びＢにより、以下の式２でも表される。

上記の式１及び式２からも解るように、オリフィス７０を通過後の波の伝播は、周波数ｆやスリット板Ｆの孔断面積Ｓｄを小さくすることに伴って減衰することが解る。したがって、オリフィス７０を導入することにより、塗布液の送液脈動を有効に抑制できる。

また、上記の式１において、オリフィス７０の孔断面積Ｓｄと、オリフィス７０の上流側の給液配管４２のの断面積Ｓとの面積比（１／ｍ）を０．１以下とすることが好ましい。

なお、以上説明したオリフィス７０の具体的な効果については、後述する実施例において示される。

次に、上記の塗布工程１０による塗布方法について説明する。

反射防止フィルム等の光学フィルムに用いるウェブＷとしては、透明なプラスチックフィルムを用いることが好ましい。プラスチックフィルムの材料の例には、セルロースエステル（例、トリアセチルセルロース、ジアセチルセルロース、プロピオニルセルロース、ブチリルセルロース、アセチルプロピオニルセルロース、ニトロセルロース）、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリエステル（例、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリ−１，４−シクロヘキサンジメチレンテレフタレート、ポリエチレン−１，２−ジフェノキシエタン−４，４' −ジカルボキシレート、ポリブチレンテレフタレート）、ポリスチレン（例、シンジオタクチックポリスチレン）、ポリオレフィン（例、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリメチルペンテン）、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリアリレート、ポリエーテルイミド、ポリメチルメタクリレート及びポリエーテルケトンが含まれる。

特に、トリアセチルセルロースが好ましく用いられる。トリアセチルセルロースフィルムとしては、ＴＡＣ−ＴＤ８０Ｕ（富士写真フィルム（株）製）等の公知のもの、公開技報番号２００１−１７４５にて公開されたものが好ましく用いられる。

ウェブＷの光透過率は、８０％以上であることが好ましく、８６％以上であることが更に好ましい。ウェブＷのヘイズは、２．０％以下であることが好ましく、１．０％以下であることが更に好ましい。ウェブＷの屈折率は、１．４〜１．７であることが好ましい。

ウェブＷの厚さは特に限定されないが、３０〜１５０μｍが好ましく、４０〜１３０μｍがより好ましく、７０〜１２０μｍが更に好ましい。

塗布液用分散媒としては、特に限定されない。単独でも２種以上を混合して使用してもよい。

好ましい分散媒体は、トルエン、キシレン、スチレン等の芳香族炭化水素類、クロルベンゼン、オルトージクロルベンゼン等の塩化芳香族炭化水素類、モノクロルメタン等のメタン誘導体、モノクロルエタン等のエタン誘導体等を含む塩化脂肪族炭化水素類、メタノール、イソプロピルアルコール、イソブチルアルコール等のアルコール類、酢酸メチル、酢酸エチル等のエステル類、エチルエーテル、1,4 −ジオキサン等のエーテル類、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類、エチレングリコールモノメチルエーテル等のグリコールエーテル類、シクロヘキサン等の脂環式炭化水素類、ノルマルヘキサン等の脂肪族炭化水素類、脂肪族又は芳香族炭化水素の混合物等が該当する。

これら溶媒の中でも、ケトン類の単独又は２種以上の混合により作成される塗布用分散媒が特に好ましい。

本発明の塗布方式は、液物性により塗布可能な上限の速度が大きく影響を受けるため、塗布する瞬間の液物性、特に粘度及び表面張力を制御する必要がある。

粘度については０．０１Ｐａ・ｓ以下であることが好ましく、０．００５Ｐａ・ｓ以下がより好ましく、０．００２Ｐａ・ｓ以下が更に好ましい。

塗布液によっては、せん断速度により粘度が変化するものもあるため、上記の値は塗布される瞬間のせん断速度における粘度を示している。塗布液にチキソトロピー剤を添加して、高せん断のかかる塗布時は粘度が低く、塗布液にせん断が殆どかからない乾燥時は粘度が高くなると、乾燥時のムラが発生しにくくなり、好ましい。

また、液物性ではないが、ウェブに塗布される塗布液の量も、塗布可能な上限の速度に影響を与える。ウェブに塗布される塗布液の量は２．０〜５．０ｍｌ／ｍ^２であることが好ましい。ウェブに塗布される塗布液の量を増やすと、塗布可能な上限の速度が上がるため好ましいが、ウェブに塗布される塗布液の量を増やしすぎると、乾燥にかかる負荷が大きくなるため、液処方・工程条件によって最適なウェブに塗布される塗布液の量を決めることが好ましい。

表面張力については、１５〜３６ｍＮ／ｍの範囲にあることが好ましい。レベリング剤を添加するなどして表面張力を低下させることは、乾燥時のムラが抑止されるため好ましい。一方、表面張力が下がりすぎると、塗布可能な上限の速度が低下してしまうため、１７〜３２ｍＮ／ｍの範囲がより好まく、１９〜２６ｍＮ／ｍの範囲が更に好ましい。

光学フィルムの代表例としての光干渉による多層構成の反射防止膜製造は、以下のように行われる。

ウェブＷが巻回されたロールからウェブＷがクリーン室に連続的に送り出され、クリーン室内で、ウェブＷに帯電している静電気を静電除電装置により除電し、引き続きウェブＷ上に付着している異物を、除塵装置により除去する。引き続きクリーン室内に設置されている塗布工程１０で塗布液がウェブＷ上に塗布され、塗布されたウェブＷは乾燥室に送られて乾燥される。

乾燥した塗布層を有するウェブＷは、乾燥室から放射線硬化室へ送り出され、放射線が照射されて塗布層に含有されるモノマーが重合して硬化する。更に、放射線により硬化した層を有するウェブＷは熱硬化部へ送られ、加熱されて硬化を完結させ、硬化が完結した層を有するウェブＷは巻き取られてロール状となる。

上記工程は、各層の形成毎に行ってもよいし、塗布部−乾燥室−放射線硬化部−熱硬化室を複数設けて、各層の形成を連続的に行うことも可能であるが、生産性の観点から各層の形成を連続的に行う事が好ましい。

以下、塗布液を塗布する工程について説明する。

塗布液タンク４０より送液ポンプ４６により圧送された塗布液１４は、第２の圧力指示計４８、濾過フィルタ５０、膜脱気装置５２、第１の圧力指示計５４、流量計５６を経て給液配管４２によりスロットダイ１２に供給される。このスロットダイ１２のポケット１８の内部、ポケット１８の給液口、又は、ポケット１８への給液配管にオリフィス７０が設けられているので、塗布液の送液脈動を有効に抑制できる。

そして、バックアップローラ１１に支持されて連続走行するウェブＷに対して、スロットダイ１２から塗布液１４をビード１４ａにして塗布することにより、ウェブＷ上に塗膜１４ｂが形成される。この際、スロットダイ１２において塗布液の送液脈動が抑制されているので、送液脈動による面状欠陥がなく、膜厚均一性が高い塗布が実施できる。

特に、流量が少ない、粘度が低いといった薄層塗布の基本的な条件とオリフィス７０とを組み合わせることにより、送液脈動を有効に抑制でき良好な塗布状態を維持できる。

すなわち、図１に示される塗布工程１０により、塗布液１４を塗布したところ、スジ欠陥が少なく、膜厚均一性が向上した。したがって、本実施の形態によれば、送液脈動による面状欠陥がなく、膜厚均一性が高い反射防止フィルム等の光学フィルムを製造することができる。

以上、本発明に係る塗布方法、装置、及び光学フィルムの製造方法の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、各種の態様が採り得る。

たとえば、本実施形態において、オリフィス７０としてスリット板Ｆに１の孔が設けられたタイプのものが採用されているが、これ以外の各種の態様が採り得る。この例を図８に示す。図８（Ａ）は、オリフィス７０に複数の孔が設けられているタイプのものである。図８（Ｂ）は、オリフィス７０に１のテーパ孔が設けられているタイプのものである。このように、オリフィス７０が多孔状のものであっても、テーパ形状のものであっても、本実施形態と同様の効果を得ることができる。

また、本実施形態では、スロットダイ１２のフロントエッジ面３０ａ及びバックエッジ面３２ａの形状が２種類（図２及び図３）例示されているが、これ以外の各種の態様が採り得る。

また、本実施形態では、スロットダイ１２の一端に液供給口２２が設けられているが、これ以外の態様、たとえば、スロットダイ１２の中央に液供給口２２が設けられる態様も採り得る。

以下に、実施例をもって本発明を説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。

実施例全般において次の塗布液を使用した。

［塗布液］
実施例全般において次の調合による塗布液（反射防止膜用の塗布液）を使用した。屈折率が１．４２である、熱架橋性含フッ素ポリマーを６重量％含む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ＳｉＯ_２ゾルのメチルエチルケトン分散物、日産化学（株）製）を８ｇ、メチルエチルケトンを９４ｇ、及びシクロヘキサノンを６ｇを添加し、攪拌した後、孔径１μｍのポリプロピレン製フィルタ（ＰＰＥ−０１）で濾過して、低屈折率層用塗布液を調製した。

塗布液の粘度及び表面張力を、それぞれ、０．７ｍＮ．ｓ／ｍ^２（０．７ｃｐ）、２３ｍＮ／ｍ（２３ｄｙｎ）とした。

［塗布条件］
図１に示される塗布工程１０を使用して塗布液の塗布を行った。塗布液の塗布速度（ウェブＷの走行速度）を３０ｍ／分とし、塗布量（湿潤状態）を５ｍｌ／ｍ^２とした。スロット２０の開口幅（スロットクリアランス）は、１５０μｍに設定した。ウェブＷの幅は、１５００ｍｍであり、塗布幅を１４００ｍｍとした。

［脈動の測定］
送液脈動の測定は、ポケット１８のポケット栓７２の位置（すなわち、液供給口２２の反対側の端部）に微差圧計を配置して測定した。この微差圧計として、コスモ計器社製の圧力トランジューサーを使用し、これをキーエンス（KYENCE）社製のデータレコーダー（型番：ＮＲ２０００）に接続して送液脈動を測定した。

脈動率は、脈動圧力波の強度のピークｔｏピークを絶対値で割ったものを使用し、オリフィス７０の前後で測定した。

［塗布面状の測定］
塗布面状の測定には、光干渉型膜厚測定器(大塚電子社製の瞬間マルチ測光システム（ＭＣＰＤ）を使用した。膜厚の幅方向の分布として、測定した値の（最大値−最小値）／平均値を求め分布値とした。この測定を、ウェブＷの長手方向（走行方向）に亘り２ｍｍ間隔で２００点で行った。

［オリフィスの条件］
オリフィスの条件を各種変更して、膜圧分布（塗布面状）、オリフィス前の脈動、及びオリフィス後の脈動を評価した。オリフィスの各条件及び評価結果を図９の表に纏める。

このうち、試料Ｎｏ１は、オリフィスのない条件である。試料Ｎｏ２〜試料Ｎｏ１３は、１孔で厚さが１０ｍｍのオリフィスを使用した条件である。試料Ｎｏ２〜試料Ｎｏ１３のうち、試料Ｎｏ２、試料Ｎｏ６、及び試料Ｎｏ１０は、給液配管４２を内部がテフロン（登録商標）のフレキシブルホース状の配管としたものであり、オリフィスをポケット入り口から距離５００ｍｍ以内の配管内に配したものである。

試料Ｎｏ３、試料Ｎｏ７、及び試料Ｎｏ１１は、給液配管４２をストレート状の配管（ステンレス鋼製）としたものであり、オリフィスをポケット入り口から距離５００ｍｍ以内の配管内に配したものである。

試料Ｎｏ４、試料Ｎｏ８、及び試料Ｎｏ１２は、オリフィスを給液口に設けたものであり、オリフィスをポケット入り口から距離２００ｍｍ以内の配管内に配したものである。

試料Ｎｏ５、試料Ｎｏ９、及び試料Ｎｏ１３は、オリフィスをポケット栓に設けたものである。

試料Ｎｏ１４、試料Ｎｏ１５、及び試料Ｎｏ１６は、いずれも１孔のオリフィスをポケット栓に設けたものであり、試料Ｎｏ１４は、厚さが１０ｍｍであり、試料Ｎｏ１５は、厚さが１ｍｍであり、試料Ｎｏ１６は、厚さが５０ｍｍである。

試料Ｎｏ１７、及び試料Ｎｏ１８は、いずれも多孔のオリフィスをポケット栓に設けたものである。試料Ｎｏ１９は、１孔でテーパ状のオリフィスをポケット栓に設けたものである。

［オリフィスの効果］
以上の図９の表の各条件において、オリフィスの脈動抑制、面状均一化の効果を確認した。

オリフィス径が小さくなるほど、脈動抑制効果の大きいことが解った。また、所望の面状レベルを得るためには断面積比は０．０１程度必要なことが解った。また、オリフィス形状に拘らず、脈動抑制効果は開口面積比によることが解った。

以上、オリフィスの効果により脈動が減衰し均一な面状を得られることが確認できた。

なお、製品としての許容範囲として、膜厚分布は長手方向の分布として２％以下が望まれる。

本発明に係る塗布方法、装置、及び光学フィルムの製造方法が適用される反射防止フィルムの製造ラインの塗布工程を示す構成図 エクストルージョン塗布装置の塗布ヘッドの一部を切断して示す斜視図 塗布ヘッドの先端部分とウェブとの位置関係を示す概略断面図 オリフィスの配設位置を説明するスロットダイの斜視図 オリフィスの配設位置を説明するスロットダイの斜視図 オリフィスの配設位置を説明するスロットダイの斜視図 オリフィスの詳細を説明する断面図等 オリフィスの他の例を示す斜視図 実施例の条件及び結果を示す表

符号の説明

１０…塗布工程、１１…バックアップローラ、１２…スロットダイ、１４…塗布液、１４ａ…ビード、１４ｂ…塗膜、１８…ポケット、２０…スロット、４０…塗布液タンク、４２…給液配管、４６…送液ポンプ、７０…オリフィス、Ｗ…可撓性支持体（ウェブ）

Claims (7)

1. 塗布液を供給するポケットと、該ポケットと連通し前記塗布液を外部に吐出させるスロットと、を内部に備えるスロットダイを使用して連続走行する支持体上に前記塗布液を塗布する塗布方法において、
   前記ポケットの内部又は前記ポケットの給液口にオリフィスを設けることを特徴とする塗布方法。
2. 塗布液を供給するポケットと、該ポケットと連通し前記塗布液を外部に吐出させるスロットと、を内部に備えるスロットダイを使用して連続走行する支持体上に前記塗布液を塗布する塗布方法において、
   前記スロットダイへの給液配管の前記ポケットの給液口より５００ｍｍ以内の距離にオリフィスを設けることを特徴とする塗布方法。
3. 前記オリフィスの孔断面積と前記オリフィスの上流側の流路の断面積との面積比を０．１以下とする請求項１又は２に記載の塗布方法。
4. 前記オリフィスに複数の孔を設ける請求項１、２又は３に記載の塗布方法。
5. 前記オリフィスにテーパ孔を設ける請求項１、２又は３に記載の塗布方法。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の塗布方法を使用したことを特徴とする光学フィルムの製造方法。
7. 塗布液を供給するポケットと、該ポケットと連通し前記塗布液を外部に吐出させるスロットと、を内部に備えるスロットダイにより連続走行する支持体上に前記塗布液を塗布する塗布装置において、
   前記ポケットの内部又は前記ポケットの給液口にオリフィスが設けられていることを特徴とする塗布装置。

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