JP2008173589A - 塗布膜の形成方法及び形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】塗布後の膜面上のガス濃度を早期に安定させ、塗布直後の初期乾燥過程で発生する斑を顕著に抑制し、均一な膜を形成することができる塗布膜の形成方法および形成装置を提供する。
【解決手段】走行するウエブ１２に、塗布手段２０を用いて有機溶剤を含む塗布液を塗布する塗布工程と、乾燥ゾーン１４にて該塗布液の溶媒を蒸発させる初期乾燥工程と、さらに、該塗布液に温度をかけ揮発分を乾燥する本乾燥工程と、を行う塗布膜の形成方法において、塗布手段２０と乾燥ゾーン１４との区間である塗布部１２２の長さが、ウエブ１２の走行方向において１００〜３０００ｍｍであり、塗布部１２２の圧力が、乾燥ゾーン１４および塗布前室１１０の圧力より加圧となっていることを特徴とする塗布膜の形成方法である。
【選択図】 図１

Description

本発明は塗布膜の形成方法及び形成装置に係り、特に、光学補償シート等の製造において、長尺状支持体に有機溶剤を含む塗布液を塗布して形成した長尺で広幅な塗布膜面を形成する形成方法及び形成装置に関する。

液晶表示装置において視野角特性を改善するために、一対の偏光板と液晶セルとの間に位相差板として光学補償シートを設けている。長尺状の光学補償シートの製造法としては、長尺状の透明フィルムの表面に配向膜形成用樹脂を含む塗布液を塗布してからラビング処理を行なって配向膜を形成する。そして、その配向膜の上に液晶性ディスコティック化合物を含む塗布液を塗布し、塗布した塗布膜を乾燥する方法が下記の特許文献１に開示されている。

この特許文献１に開示されている液晶性ディスコティック化合物を含む塗布液の乾燥方法は、該配向膜上に液晶性ディスコティック化合物を含む塗布液を塗布してから正規の乾燥装置で乾燥するまで室内空調条件下で初期乾燥を行なって主として塗布液中の有機溶剤を蒸発させ、乾燥している。

しかし、特許文献１に記載されている製造方法で製造された光学補償シートには、初期乾燥過程において、塗布膜３０１面上に図８に示したようなブロードな斑Ａ（細い線で示す）とシャープな斑Ｂ（太い線で示す）の２種類の斑（ムラ）Ａ、Ｂが発生し、場合によって製品の得率を下げるという問題がある。

この２種類の斑Ａ、Ｂを解析した結果、ブロードな斑Ａは図９に示すように液晶性ディスコティック化合物を含む塗布液膜３０２の層の厚みが薄くなっていることが分かった。図９の符号３０３は長尺状支持体、３０４は配向膜層である。一方、シャープな斑Ｂが発生している配向部３０５（濃色部）の配向方向３０６は、図１０に示すように、他の正常な配向方向３０７の配向部３０８と比べてずれていることが分かった。

このような初期乾燥で発生する斑Ａ、Ｂに対して、有効な対策として一般的に行なわれている方法としては、塗布液を高濃度化したり、増粘剤を添加したりすることで塗布液の粘度を増加させる。これにより、塗布直後の塗布膜面の乾燥風による流動を抑制することで斑の発生を防止する方法がある。別の方法としては、高沸点溶媒を用いることにより、塗布直後の塗膜面の乾燥風による流動が発生してもレベリング効果が生じることで斑の発生を防止する方法がある。

しかしながら、塗布液の濃度を高濃度化したり、増粘剤を添加したりすることで塗布液の粘度を増加する方法は、高速塗布により超薄層な塗布膜を形成する超薄層精密塗布を行なうことができないという欠点がある。また、塗布液粘度が増加するほど限界塗布速度（安定塗布できる塗布速度の限界）が低下するので、粘度の増加と共に高速塗布が不可能になるので、生産効率が極端に悪化するという欠点がある。

一方、高沸点溶媒を用いる方法は、乾燥時間の増大、及び塗布膜中に残留する残留溶剤量の増大をもたらし、それだけ乾燥時間がかかるので生産効率が悪化するという欠点がある。

このような背景から、本出願人は特許文献２に記載する塗布膜の乾燥方法及び装置を提案した。この塗布方法及び装置は、塗布直後に乾燥ゾーンを設けて、前記走行する長尺状支持体の乾燥される塗布膜面を囲むと共に前記乾燥ゾーンに前記長尺状支持体幅方向の一方端側から他方端側に流れる一方向流れの乾燥風を発生させることで、塗布液の粘度等の物性や溶媒の種類を変更することなく塗布膜を均一に乾燥するものである。この乾燥方法及び装置により、上記した斑の発生を抑制できるとされている。
特開平９−７３０８１号公報 特開２００１−１７０５４７号公報

しかしながら、光学補償シートの品質として益々高品質なものが要求されている昨今においては、特許文献２の塗布方法及び装置による斑の抑制では十分ではなくなっており、更なる改良が望まれている。

特に、沸点の低い溶媒を用いた塗布液、粘度の低い塗布液を用いた場合等は、風斑が発生しやすいため、乾燥ゾーンにおける微風の管理が大きな影響を与える。乾燥ゾーンを含む部屋の外から異なる風速や風温の風が流入すると、その外乱によって風ムラが悪化する場合がある。また、塗布後から乾燥ゾーンに流入する前の塗布液についても外乱により風斑が悪化する場合がある。

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、塗布直後の初期乾燥過程で発生する斑を顕著に抑制することができ、均一な膜を形成することができる。さらに、塗布後の膜面上のガス濃度を早期に安定させ、塗布直後から安定な面状を得ることができる塗布膜の形成方法および形成装置を提供することを目的とする。

本発明の請求項１は、前記目的を達成するために、走行する長尺状支持体に、塗布手段を用いて有機溶剤を含む塗布液を塗布する塗布工程と、乾燥ゾーンにて該塗布液の溶媒を蒸発させる初期乾燥工程と、さらに、該塗布液に温度をかけ揮発分を乾燥する本乾燥工程と、を行う塗布膜の形成方法において、前記塗布手段と前記乾燥ゾーンとの区間である塗布部の長さが、前記長尺状支持体の走行方向において１００〜３０００ｍｍであり、前記塗布部の圧力が、前記乾燥ゾーン、および前記塗布部を備える部屋の室外の圧力より加圧となっていることを特徴とする塗布膜の形成方法を提供する。

請求項１によれば、塗布部の長さが１００〜３０００ｍｍであり、塗布手段と乾燥ゾーンとを近接して配置している。塗布液の塗布直後は、有機溶剤を多く含むため、乾燥斑が発生しやすい。したがって、塗布手段と乾燥ゾーンを近接して配置することにより、乾燥制御されない自然乾燥の距離を短くすることができ、乾燥斑の発生を抑制することができる。

また、塗布部の圧力が、乾燥ゾーンおよび塗布部を備える部屋の室外の圧力より加圧となっている。したがって、塗布部から他の部屋に大気が流出し、塗布部に他の部屋からの大気が入りこまない。そのため、塗布部を備える部屋と異なる風速や風温の風により、部分的に乾燥されることがないため、乾燥斑の発生を抑制することができる。

請求項２は請求項１において、前記塗布部を備える部屋の圧力と、前記塗布部を備える部屋の室外の圧力との差圧が、０Ｐａより大きく１０Ｐａ以下で前記塗布部を備える部屋が加圧であり、かつ、前記乾燥ゾーンを備える部屋の圧力と、前記乾燥ゾーンを備える部屋の室外の圧力との差圧が、０Ｐａより大きく１０Ｐａ以下で前記乾燥ゾーンを備える部屋が加圧であることを特徴とする。

請求項２は、塗布部を備える部屋、および、乾燥ゾーンを備える部屋の圧力と、それぞれの部屋の室外の圧力との好ましい差圧を示したものであり、０Ｐａより大きく、１０Ｐａ以下であることが好ましい。塗布部および乾燥ゾーンに他の部屋から大気が流入してこなければ充分だからである。逆に、差圧が１０Ｐａを超える場合は、塗布部および乾燥ゾーンを備える部屋から他の部屋に流出する風が発生するため、乾燥斑が発生しやすくなる。なお、塗布部を備える部屋と乾燥ゾーンを備える部屋とがとなりあう場合には、塗布部を備える部屋を加圧とする。塗布部における塗布膜面は有機溶剤が充分に含まれた状態であるため、風による乾燥斑が発生しやすい。したがって、塗布部への他の部屋からの風の流入を防止することにより、乾燥斑の発生を抑制することができる。

請求項３は請求項１または２において、前記塗布部の圧力と、前記乾燥ゾーンの圧力との差圧が、０．１Ｐａ以上２Ｐａ以下であることを特徴とする。

請求項３によれば、塗布部の圧力を乾燥ゾーンの圧力との差圧で上記範囲とすることにより、乾燥ゾーン内の大気が塗布部に流出してくることを防止することができる。したがって、乾燥斑の発生を抑制することができる。差圧を２Ｐａ以上とすると乾燥ゾーン内に塗布部から風が供給されるため、乾燥ゾーン内での乾燥において、乾燥斑が発生するため、好ましくない。

請求項４は請求項１から３のいずれかにおいて、前記乾燥ゾーン内にて、前記走行する長尺状支持体の乾燥される面を囲むと共に、前記乾燥ゾーン内に０．０１〜０．７ｍ／ｓの乾燥風を供給することを特徴とする。

請求項４によれば、乾燥ゾーン内に、０．０１〜０．７ｍ／ｓの微風の乾燥風を供給することで、乾燥ゾーン内の風向きを一定の方向とすることができるため、斑の発生を防止することができる。

請求項５は請求項１から４のいずれかにおいて、前記塗布液は、粘度が１〜５ｍＰａｓ、沸点が４０〜８５℃、塗布直後の厚みが３〜１０μｍであり、かつ、前記長尺状支持体の塗布前の温度が２０〜４０℃であることを特徴とする。

本発明の塗布膜の形成方法は、粘度が低く、沸点も高くない塗布液についても有効に用いることができる。

請求項６は請求項１から５にいずれかにおいて、前記乾燥される塗布膜は、光学補償シートを製造する際に、ラビング処理が施された配向膜上に塗布された液晶層用の塗布液であることを特徴とする。

本発明の乾燥方法は、ラビング処理が施された配向膜上に塗布された液晶層用の塗布液を、長尺状支持体に塗布形成した塗布膜の乾燥において特に有効だからである。

請求項７は、請求項１から６のいずれかにおいて、前記乾燥ゾーン内における乾燥が凝縮乾燥であることを特徴とする。

請求項７によれば、凝縮乾燥により乾燥を行っているため、乾燥風の強さが微風であっても、乾燥を充分に行うことができる。したがって、斑の発生を抑制し、均一に乾燥することができる。

請求項８は前記目的を達成するために、走行する長尺状支持体に、有機溶剤を含む塗布液を塗布する塗布手段と、該塗布液の溶媒を蒸発させる乾燥ゾーンと、該塗布液に温度をかけ揮発分を乾燥する乾燥後室を備える塗布膜の形成装置において、前記塗布手段と前記乾燥ゾーンとの区間である塗布部の長さが１００〜３０００ｍｍであり、前記塗布部の圧力が、前記乾燥ゾーンおよび前記塗布部を備える部屋の室外の圧力より加圧とする圧力調節手段を備えることを特徴とする塗布膜の形成装置を提供する。

請求項８によれば、塗布部の長さが１００〜３０００ｍｍであるため、近接して配置されている。塗布直後の塗布液は、まだ有機溶剤を多く含んでいるため、風により乾燥速度に差が生じ、乾燥斑の発生が起こりやすい。したがって、塗布後の乾燥制御されない自然乾燥の距離を短くすることにより、乾燥斑の発生の少ない均一な膜を形成することができる。

また、塗布手段を含む部屋の圧力を、塗布前室および乾燥後室の圧力より加圧とすることにより、塗布前室および乾燥後室から塗布手段を含む部屋に風が流入することがないため、異なる風速や風温の風により、風斑が発生することを抑制することができる。

本発明によれば、塗布膜を均一に乾燥することができ、塗布直後の初期乾燥過程で発生する斑を抑制することができる。また、塗布手段を含む部屋に、他の部屋から大気が流入することがないため、ガス濃度の落ち着きも早く、塗布直後から安定な塗布面を得ることができる。

以下、添付図面により本発明の塗布膜の形成方法及び形成装置の好ましい実施の形態について詳説する。

≪第一実施形態≫
［塗布膜の形成装置の全体構成］
図１は、本発明に係る塗布膜の形成装置の第一実施形態を示す全体構成図である。図２は、塗布室および乾燥室に設けられる塗布手段および乾燥装置の一実施形態を示す側面図、図３は図２における塗布手段および乾燥装置の平面図を示す。図１に示すように、本発明の塗布膜の形成装置１００は、塗布前室１１０、塗布手段２０を備える塗布室１２０、乾燥装置１０を備える乾燥室１３０、乾燥後室１４０、熟成室１５０、および固化室１６０とで構成される。複数のガイドローラ４２・・・により、長尺状支持体１２（以下、「ウエブ１２」ともいう）を塗布前室１１０から順次走行させることにより、ウエブ１２上に塗布された塗布液を乾燥させ、塗布膜を形成することができる。

なお、本発明は、ウエブ１２を連続搬送して、塗布膜を形成しているため、「部屋」とは、完全に独立した空間ではなく、ウエブ１２を通す隙間を有していても隣の部屋とを隔てる面の９０％以上が覆われていれば部屋とする。

［塗布前室］
本発明の塗布前室１１０は、送り出し機１０１からウエブ１２が送り出され、ガイドローラ４２によって支持されながら、塗布前室１１０に搬送される。塗布前室１１０には、次の塗布室１２０にてウエブ１２に良好に塗布できるように、ウエブ１２の表面に付着した塵を取り除く、防塵機が備えられている。また、ラビング処理を行う、ラビング装置を設けることもできる。

［塗布室］
塗布室１２０において、塗布室前１１０から搬送されたウエブ１２は、塗布手段２０により塗布液が塗布され、塗布工程が行われる。本発明において、塗布手段２０により、ウエブ１２に塗布液が塗布され、乾燥ゾーンに入るまでの区間を塗布部１２２という。塗布手段２０としては、例えば、図２に示すようなワイヤーバー２０Ａを備えたバー塗布手段を使用することができ、複数のバックアップローラ２２、２４、２６に支持されて走行するウエブ１２の下面に塗布液が塗布されて塗布膜が形成される。

塗布液の塗布方法として、上記したバーコーティング法の他、カーテンコーティング法、エクストルージョンコーティング法、ロールコーティング法、ディップコーティング法、スピンコーティング法、印刷コーティング法、カレンダーコーティング法、スプレーコーティング法及びスライドコーティング法を使用することができる。特にバーコーティング法、エクストルージョンコーティング法、スライドコーティング法が好適に使用できる。

また、本発明において同時に塗布される塗布液の塗布層の数は単層に限定されるものではなく、必要に応じて同時多層塗布方法にも適用できる。

また、塗布室には、塗布室内の圧力を調節する圧力調節手段１２１を備えることが好ましい。塗布室を圧力調節手段１２１により、加圧状態にすることで、塗布室の外からの風の流入を防止することができる。したがって、塗布室内のガス濃度を安定させることができ、膜を均一に乾燥することができる。

［乾燥室］
塗布膜の乾燥装置１０は、主として、走行するウエブ１２を通過させて塗布膜の乾燥が行なわれる乾燥ゾーン１４を形成する乾燥装置本体１６と、乾燥ゾーン１４内にウエブ１２幅方向の一方端側から他方端側に流れる一方向流れの乾燥風を発生させる一方向気流発生手段１８とで構成される。本発明において、乾燥ゾーンとは、風または温度を駆動力として、塗布液の揮発分を揮発させるゾーンをいい、例えば、横風にて乾燥する方法、凝縮乾燥方法などを挙げることができる。乾燥ゾーンは、図１に示すように、塗布室と乾燥室が分かれている場合は、乾燥室１３０内のウエブ１２の入り口に備えられていることが好ましい。

乾燥装置本体１６は、走行するウエブ１２の塗布膜面側（ウエブの下面側）に沿った長四角な箱体状に形成され、箱体の各辺のうちの塗布膜面側の辺（箱体の上辺）が切除されている。これにより、走行するウエブ１２の乾燥される塗布膜面を囲む乾燥ゾーン１４が形成される。

図３に図２における塗布手段および乾燥装置の平面図を示す。乾燥装置本体１６の幅はウエブ１２の幅よりも大きくなるように形成して、乾燥ゾーン１４の両側の開放部分を整風板３２で蓋をした整風部分を設けるようにした。この整風部分は、一方向気流発生手段１８である乾燥風の吸込口から塗布膜端までの距離と、塗布膜端から乾燥風の排気口までの距離を確保すると共に、乾燥風が吸込口のみから乾燥ゾーン１４内に吸い込まれ易くするもので、乾燥ゾーン１４に急激な乾燥風の流れを作らないようにしたものである。この整風部分、即ち整風板３２の長さとしては、吸込口側及び排気口側ともに、５０ｍｍ以上１５０ｍｍ以下の範囲が好ましい。

また、ウエブ１２を挟んで、乾燥装置本体１６の反対側位置には、前記空調風等の風により、ウエブ１２の安定走行が阻害されないように遮蔽板３４が設けられている。したがって、ウエブ１２は、乾燥装置本体１６、整風板３２、遮蔽板３４により、囲まれて乾燥されている。

次に、上記の如く構成された乾燥装置１０の作用を説明する。

尚、ウエブ１２は、予め塗布された配向膜形成用樹脂をラビング処理して配向膜となる層を有するものであると共に、塗布液は液晶性ディスコティック化合物を含む有機溶剤性塗布液の例で説明する。

バックアップローラ２２、２４、２６に支持され走行するウエブ１２に塗布手段２０のワイヤーバー２０Ａで塗布液を塗布した直後、乾燥装置１０によって塗布膜面の初期乾燥が行なわれる。この初期乾燥である、塗布直後から乾燥ゾーンに至る時間は特に限定されないが、０．１〜１０秒が通例であり、５秒以内に開始することが好ましい。

この初期乾燥において、塗布直後の塗布膜面は有機溶剤が十分に含まれた状態にあり、特に有機溶剤を溶媒とする塗布液を塗布した直後の初期乾燥では有機溶剤の蒸発の分布（ゆらぎ）によって塗布膜面に温度分布が発生する。これが原因で表面張力の分布が発生し、塗布膜面内で塗布液の流動が起き、乾燥の遅い部分の塗布膜が薄くなり、ブロードな斑Ａとなる。

したがって、塗布してから塗布膜面における塗布液の流動が停止するまでの初期乾燥の間は、外部からの不均一な風が塗布膜面に当たるのを阻止すると共に、塗布膜面近傍の有機溶剤濃度を常に一定に保つことが必要となる。

また、液晶性ディスコティック化合物の配向方向は、配向膜形成用樹脂の表面をラビング処理して決めているが、初期乾燥においてラビング方向と異なる風向きの風速が速い場合、風が合流する場合、風の渦が発生している場合等の風が塗布膜面に当たることで塗布膜面の一部に配向方向のずれを生じさせ、これがシャープな斑Ｂの原因となる。シャープな斑が発生しない程度に弱い風を初期乾燥において供給することが重要になる。したがって、乾燥装置１０内は、０．０１〜０．７ｍ／ｓの微風の乾燥風を供給することが好ましい。上記範囲内の微風の乾燥風を一方向に供給することで、乾燥室内の風向きが一方向に安定するため、シャープな斑Ｂの発生を抑制することができる。

また、図４、図５に乾燥装置の他の実施形態を示す。乾燥装置は、上述した乾燥風を供給し乾燥させる通風乾燥法式の乾燥装置以外に、図４、図５に示すような凝結乾燥方式の乾燥装置を用いることができる。

図４は、塗布面が水平方向に対して、上側になるような構成である。乾燥装置５０は、ウエブ１２と所定距離をおいて略平行に設けられる板状部材である凝縮板５２と、凝縮板５２の前後辺から下方に乗設される側面板等とで構成され、ウエブ１２の塗布面を囲んでいる。これにより、塗布膜の塗布液中の溶媒が揮発した際に、揮発した溶媒が凝縮板５２に凝縮し回収される構成になっている。

凝縮板５２を凝縮させる面に用いる材質は、金属、プラスチック、木材等、特に限定されないが、塗布液中の有機溶媒に耐性のある材質を用いる、または、表面にコーティングを施すことが好ましい。

凝縮板５２に凝縮した溶媒を回収させる手段は、たとえば、凝縮板５２の凝縮面に溝を設け、毛管力を利用して溶媒を回収させる。溝の方向は、ウエブ１２の走行方向であってもよく、これに直交する方向であってもよい。図４のように、凝縮板５２が傾斜している場合には、溶媒を回収させやすいように溝を設けることが好ましい。

また、凝縮板５２の代わりに、同様な機能を奏する構成、たとえば、多孔板、網、簀の子、ロール等を使用する構成も採用することができる。

乾燥装置５０内には、複数の凝縮板を配設することができ、ウエブ１２と凝縮板５２との距離をウエブ１２の走行方向で変化できる構成となっている。凝縮板５２とウエブ１２との距離を変化させる構成としては、図４に示すように、凝縮板に段差を設け階段状に変化させる構成であってもよく、また、凝縮板５２をウエブ１２の走行方向に向って所定角度傾斜させ、凝縮板５２とウエブ１２との距離をウエブ１２の走行方向でテーパ状に変化させる構成であってもよい。

図５に乾燥装置の他の例を示す。乾燥装置６０は塗布面が水平方向に対して下側になるように構成されており、塗布手段２０、凝縮板６２がウエブ１２の下側に配置されている。

また、塗布液中の溶媒の蒸発、凝縮を促進させるため、ウエブ１２および／または塗布膜を加熱する、凝縮板５２、６２を冷却する、またはその両手段を採用することが好ましい。さらに、塗布膜の乾燥速度を制御するために、温度管理されていることが好ましい。

なお、凝結乾燥法式の乾燥装置としては、上述した乾燥装置のほかに、特開２００３−１７０１０１号公報に記載されている乾燥装置を用いることもできる。

塗布直後の自然対流の発生による乾燥斑の発生を抑制するため、塗布手段２０と乾燥装置１０は近くに配設されている。具体的には、塗布部１２２の長さが、ウエブ１２の走行方向に対して、１００〜３０００ｍｍの範囲で配設されており、より好ましくは１００〜７００ｍｍの範囲である。上記範囲で、塗布手段２０と乾燥ゾーン１４を配設することにより、塗布後、乾燥装置１０内に入るまでの、乾燥制御されない、自然乾燥の期間を短くすることができるため、乾燥斑の発生を抑制することができる。

また、塗布部１２２の圧力は、乾燥ゾーン１４の圧力よりも、０．１以上２Ｐａ以下の範囲で高いことが好ましい。塗布部１２２の圧力を乾燥ゾーン１４の圧力よりも高くすることにより、乾燥ゾーンの大気が塗布部に流入することがないため、安定した大気状態とすることができ、乾燥斑の発生を抑制することができる。

［乾燥後室］
乾燥後室１４０は、熟成室１５０の高温風を乾燥室１３０に流入させないための緩衝ゾーンである。乾燥後室１４０のパス長は１〜１０ｍであることが好ましい。また、熟成室１５０の風を排出し、圧力を調整する機能があることが好ましい。乾燥後室１４０内の温度は、２０〜３０℃であることが好ましい。

［熟成室］
熟成室１５０は、本乾燥ゾーンと加熱ゾーンを備える。本乾燥ゾーンは、乾燥後室１４０から搬送されたウエブ１２を乾燥ゾーン１４より高い温度をかけることで揮発分を完全に除去する本乾燥工程を行い、塗布膜の形成を行う。次に加熱ゾーンを通過させることにより、ディスコティックマネティック相形成温度に加熱して、ディスコティックマネティック相の液晶層を形成する。

［固化室］
固化室１６０では、熟成室１５０において、形成されたディスコティックマネティック相の液晶層を固化する。具体的には、液晶層を形成した後。急冷して固化させることができる。または、架橋性官能基を有する液晶性ディスコティック化合物を使用した場合、液晶層を光照射または加熱することにより架橋させることができる。

［各室内の圧力］
上記塗布手段２０を備える塗布室１２０は、塗布前室１１０および乾燥ゾーン１４より加圧となっている。これにより、塗布室１２０に塗布前室１１０または乾燥ゾーン１４から大気が流出することがないため、塗布室内のガス濃度を安定化させることができ、塗布直後から安定な面状が得られ、均一な乾燥を行うことができる。

塗布手段２０による塗布後の塗布液は、有機溶剤を多く含んでいるため、風の影響により乾燥斑が発生しやすい。したがって、常に、塗布室内を加圧状態とすることにより、塗布室内の乾燥風の風向き、ガス濃度を安定させることにより、乾燥斑の発生を抑制することができる。

塗布室１２０と、その前後の部屋である塗布前室１１０、および乾燥室１３０の差圧は、０Ｐａより大きく１０Ｐａ以下で塗布室１２０が高いことが好ましく、より好ましくは、０Ｐａより大きく２Ｐａ以下である。塗布室１２０の圧力は、塗布室１２０に他の部屋から大気が流入しない程度に加圧されていれば充分である。したがって、上記範囲内で加圧されていることにより、塗布室１２０内に大気の流入を防止することができる。差圧が１０Ｐａを超える場合は、塗布室１２０から他の部屋に流出する風が吹くため、好ましくない。

また、乾燥室１３０と、乾燥後室１４０の差圧は、０Ｐａより大きく１０Ｐａ以下で乾燥室１３０が高いことが好ましく、より好ましくは、０Ｐａより大きく２Ｐａ以下である。上記範囲内で乾燥室１３０の圧力を加圧することにより、乾燥室１３０内に乾燥後室１４０の大気の流入を防止することができるので、一方向の乾燥風を発生させることができるため、シャープな斑Ｂの発生を抑制することができる。

≪第二実施形態≫
図６は本発明の塗布膜の形成装置の第二実施形態を示す。第二実施形態の形成装置２００は、塗布手段２０と乾燥装置１０が塗布・乾燥室２２０に配置されており、同じ部屋に配置されている点が第一実施形態と異なる点である。塗布手段２０および乾燥装置１０の構成および両者の距離については、第一実施形態と同様の構成であるため、説明を省略する。

第二実施形態は、塗布・乾燥室２２０を前後の部屋である、塗布前室１１０、乾燥後室１４０より加圧となっている。これにより、塗布・乾燥装置２２０への大気の流入を防止することができるため、塗布面状を安定させ、乾燥斑の発生を抑制した均一な膜を形成することができる。

［ウエブ］
本発明で使用されるウエブ１２としては、一般に幅０．３〜５ｍ、長さ４５〜１００００ｍ、厚さ５〜２００μｍの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、ポリアミド等のプラスチックフィルム、紙、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紙、アルミニウム、銅、錫等の金属箔等、或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。更に、前記したウエブ１２には、光学補償シート塗布液、磁性塗布液、写真感光性塗布液、表面保護帯電防止あるいは滑性用塗布液等がその表面に塗布され、乾燥された後、所望する長さ及び幅に裁断されるものも含まれ、これらの代表例としては、光学補償シート、各種写真フィルム、印画紙、磁気テープ等が挙げられる。

なお、ウエブの温度は塗布前において２０℃以上４０℃以下であることが好ましい。

［塗布液］
塗布液は、特に限定されず用いることが可能であるが、液晶性ディスコティック化合物を含む塗布液であることが好ましく、粘度１〜５ｍＰａ、塗布直後の厚みが３〜１０μｍ、沸点が４０〜８５℃であることが好ましい。また、塗布液の温度は、２０〜３０℃であることが好ましい。本発明の塗布膜の形成方法は、各部屋の圧力の差圧を調整することにより、各部屋の風向きを一定の方向にすることによって乾燥斑の発生を抑制している。したがって、乾燥風を供給しなくても乾燥することができるため、粘度が低く、塗布直後は流動しやすい塗布液、また、乾燥しやすい塗布液においても、効果的に用いることができる。

以下に、実施例により本発明の実質的な効果を説明する。

本発明の塗布膜形成装置１００を用いて、乾燥ゾーンの横風の風速を０．０１〜０．５ｍ／ｓとし、図７の実施例１〜１１、比較例１〜５の条件で乾燥を行い、塗布膜の斑および熟成ゾーンでの塗布膜の付着を確認した。なお、乾燥装置は、実施例１〜８、比較例１〜４については、通風乾燥法式の乾燥装置を用い、実施例９〜１０、比較例５については、凝結乾燥法式の乾燥装置を用いて行った。

光学補償シートの製造工程については上述したとおりであり、固化室１６０を通過したウエブ１２は、巻き取り機１０２で巻き取られ、製造される。

ウエブ１２としては、厚さ８０μｍのトリアセチルセルロース（フジタック、富士写真フイルム（株）製）を使用した。そして、ウエブ１２の表面に、長鎖アルキル変性ポバール（ＭＰ−２０３、クラレ（株）製）の２重量パーセント溶液をフィルム１ｍ^２当り２５ｍｌ塗布後、６０°Ｃで１分間乾燥させて造られた配向膜用樹脂層を形成したウエブ１２を、３０ｍ／分で搬送走行させながら、樹脂層表面にラビング処理を行って配向膜を形成した。

そして、配向膜用樹脂層をラビング処理して得られた配向膜上に、塗布液としては、ディスコティック化合物ＴＥ−８の（３）とＴＥ−８の（５）の重量比で４：１の混合物に、光重合開始剤（イルガキュア９０７、日本チバガイギー（株）製造）を前記混合物に対して１重量パーセント添加した混合物の４０重量％メチルエチルケトン溶液とする液晶性化合物を含む塗布液を使用した。ウエブ１２を走行速度３０ｍ／分で走行させながら、この塗布液を配向膜上に、塗布液量がウエブ１ｍ^２当り５ｍｌ〜７ｍｌになるようにワイヤーバー２０Ａで塗布した。そして、塗布直後に乾燥装置１０を使用して初期乾燥を行なった。

また、乾燥装置１０で初期乾燥されたウエブ１２は、熟成室１５０内の１００℃に調整された本乾燥ゾーン及び、１３０℃に調整された加熱ゾーンを通過させてネマチック相を形成した。その後、この配向膜及び液晶性化合物が塗布されたウエブ１２を連続搬送しながら、固化室１６０にて、液晶層の表面に紫外線ランプにより紫外線を照射することにより、液晶層を固化し、液晶層を形成する。

結果を図７に示す。なお、図７における斑の発生状況、故障の発生、総合評価については、以下の基準により評価を行った。熟成ゾーンにおいて、支持体が含有するＴＰＰ（トリフェニルフォスフェート）が揮発・凝縮して塗布膜に付着し、故障が発生する場合があり、故障の発生について評価を行った。なお、斑の発生については、塗布膜の面状を目視にて評価を行った。また、各部屋、ゾーンでの差圧は、市販のダイヤル式のマノメーターを用いて測定を行った。

（斑の発生状況）
○・・・斑が発生しなかった
△・・・斑は僅かに発生するが品質上問題にならないレベルの斑である
×・・・斑の発生が見られた
（総合判定）
○・・・製品として許容でき極めてよい面状である
△・・・製品として許容できる
×・・・製品として許容できない
また、熟成ゾーンにおいて、支持体が含有するＴＰＰ（トリフェニルフォスフェート）の揮発・凝縮により塗布膜に付着し、故障の発生について、以下の基準により評価を行った。

（故障の発生）
○・・・故障は発生しなかった
△・・・僅かに故障が見られるが、品質上問題にならないレベルである
×・・・故障の発生が見られた
図７に示すように、塗布室の圧力が低い比較例１は、風が塗布室内に入るため、異なる風向きの風が発生し、ブロードな斑Ａの発生が確認された。また、塗布室の圧力が高い実施例８においても、塗布室から流出する風が強いため、異なる風向きの風が発生し、ブロードな斑Ａが僅かに発生していた。乾燥ゾーンの圧力が塗布部より高い比較例２においては、乾燥ゾーンから風が流出するため、乾燥斑が発生しブロードな斑Ａが発生している。塗布部と乾燥ゾーンの距離が短い比較例３および長い比較例５についても、乾燥制御されない自然乾燥の区間が長いため、乾燥風の影響を受け、ブロードな斑Ａの発生がみられる。

乾燥後室の圧力が乾燥ゾーンより高い実施例６は、乾燥ゾーン内に乾燥後室の大気が流れ込み、乾燥終了段階で異なる風向きの風が発生するため、シャープな斑Ｂが僅かに発生していた。また、乾燥ゾーンの圧力が乾燥後室より高い実施例７では、熟成ゾーンにおいて、僅かに故障が発生していたが、品質上問題なレベルであった。

また、凝結乾燥法式の乾燥装置を用いた場合についても同様に、塗布室の圧力が低い比較例５は、ブロードな斑Ａの発生が確認された。乾燥後室の圧力が乾燥ゾーンより高い実施例１１は、シャープな斑Ｂが僅かに発生していた。

以上より各部屋での圧力の差圧を所定の範囲とすることにより、乾燥斑の発生を抑制し、塗布面状が良好な塗布膜を形成することができる。

本発明の塗布膜の形成装置の第一実施形態を示す全体構成図である。 塗布手段および乾燥装置の一実施形態を示す側面図である。 図２における塗布手段および乾燥装置の平面図である。 乾燥装置の他の実施形態を示す。 乾燥装置の更に他の実施形態を示す。 本発明の塗布膜の形成装置の第二実施形態を示す全体構成図である。 実施例の結果を示す図である。 従来の乾燥方式で発生した斑（ムラ）発生状況図である。 ブロードな斑（ムラ）を説明する説明図である。 シャープな斑（ムラ）を説明する説明図である。

符号の説明

１０、５０、６０…乾燥装置、１２…ウエブ、１４…乾燥ゾーン、１６…乾燥装置本体、１８…一方向気流発生手段、２０…塗布手段、２２、２４、２６…バックアップローラ、４２…ガイドローラ、５２、６２…凝縮板、１００、２００…塗布膜形成装置、１０１…送り出し機、１０２…巻き取り機、１１０…塗布前室、１２０…塗布室、１２１…圧力調節手段、１２２…塗布部、１３０…乾燥室、１４０…乾燥後室、１５０…熟成室、１６０…固化室、２２０…塗布・乾燥室、Ａ…ブロードな斑、Ｂ…シャープな斑

Claims (8)

1. 走行する長尺状支持体に、塗布手段を用いて有機溶剤を含む塗布液を塗布する塗布工程と、乾燥ゾーンにて該塗布液の溶媒を蒸発させる初期乾燥工程と、さらに、該塗布液に温度をかけ揮発分を乾燥する本乾燥工程と、を行う塗布膜の形成方法において、
   前記塗布手段と前記乾燥ゾーンとの区間である塗布部の長さが、前記長尺状支持体の走行方向において１００〜３０００ｍｍであり、
   前記塗布部の圧力が、前記乾燥ゾーン、および前記塗布部を備える部屋の室外の圧力より加圧となっていることを特徴とする塗布膜の形成方法。
2. 前記塗布部を備える部屋の圧力と、前記塗布部を備える部屋の室外の圧力との差圧が、０Ｐａより大きく１０Ｐａ以下で前記塗布部を備える部屋が加圧であり、かつ、前記乾燥ゾーンを備える部屋の圧力と、前記乾燥ゾーンを備える部屋の室外の圧力との差圧が、０Ｐａより大きく１０Ｐａ以下で前記乾燥ゾーンを備える部屋が加圧であることを特徴とする請求項１記載の塗布膜の形成方法。
3. 前記塗布部の圧力と、前記乾燥ゾーンの圧力との差圧が、０．１Ｐａ以上２Ｐａ以下であることを特徴とする請求項１または２記載の塗布膜の形成方法。
4. 前記乾燥ゾーン内にて、前記走行する長尺状支持体の乾燥される面を囲むと共に、前記乾燥ゾーン内に０．０１〜０．７ｍ／ｓの乾燥風を供給することを特徴とする請求項１から３いずれか記載の塗布膜の形成方法。
5. 前記塗布液は、粘度が１〜５ｍＰａｓ、沸点が４０〜８５℃、塗布直後の厚みが３〜１０μｍであり、かつ、前記長尺状支持体の塗布前の温度が２０〜４０℃であることを特徴とする請求項１から４いずれか記載の塗布膜の形成方法。
6. 前記乾燥される塗布膜は、光学補償シートを製造する際に、ラビング処理が施された配向膜上に塗布された液晶層用の塗布液であることを特徴とする請求項１から５いずれか記載の塗布膜の形成方法。
7. 前記乾燥ゾーン内における乾燥が凝縮乾燥であることを特徴とする請求項１から６いずれか記載の塗布膜の形成方法。
8. 走行する長尺状支持体に、有機溶剤を含む塗布液を塗布する塗布手段と、該塗布液の溶媒を蒸発させる乾燥ゾーンと、該塗布液に温度をかけ揮発分を乾燥する乾燥後室を備える塗布膜の形成装置において、
   前記塗布手段と前記乾燥ゾーンとの区間である塗布部の長さが１００〜３０００ｍｍであり、
   前記塗布部の圧力が、前記乾燥ゾーンおよび前記塗布部を備える部屋の室外の圧力より加圧とする圧力調節手段を備えることを特徴とする塗布膜の形成装置。

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