JP2009247958A - スロットダイコーター及び塗工方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】画像表示装置等に用いられる光学機能フィルムを構成する樹脂層を形成するべく、１０ｍＰａ・ｓに満たない低粘度の樹脂溶液を用いて樹脂層を塗工する場合であっても、画像表示装置における画像表示特性に悪影響を及ぼすようなスジ状の塗工ムラを発生させることなく、均一な厚みの樹脂層を形成しうるようなスロットダイコーターを提供する。
【解決手段】スロットダイコーター１の下流側ダイリップ１２の内面先端辺の曲率半径Ｒが０．００５[ｍｍ]以上であり、且つ、上流側ダイリップ１１の先端と基材フィルム１１との距離をＤ1[μｍ]、下流側ダイリップ１２の先端と基材フィルム１１との距離をＤ2[μｍ]、下流側ダイリップ１２の先端幅をＨ2[ｍｍ]とした場合に、下記式（１）及び式（２）０．５＜Ｈ2−（０．８５×Ｒ）（１）−２０＜Ｄ1−Ｄ2＜２０（２）を満たすように構成する。
【選択図】図２
【解決手段】スロットダイコーター１の下流側ダイリップ１２の内面先端辺の曲率半径Ｒが０．００５[ｍｍ]以上であり、且つ、上流側ダイリップ１１の先端と基材フィルム１１との距離をＤ1[μｍ]、下流側ダイリップ１２の先端と基材フィルム１１との距離をＤ2[μｍ]、下流側ダイリップ１２の先端幅をＨ2[ｍｍ]とした場合に、下記式（１）及び式（２）０．５＜Ｈ2−（０．８５×Ｒ）（１）−２０＜Ｄ1−Ｄ2＜２０（２）を満たすように構成する。
【選択図】図２
Description
本発明は、光学機能フィルムの一部となる樹脂層を形成するために使用されるスロットダイコーターと、該スロットダイコーターを用いた塗工方法に関する。
液晶表示装置等の画像表示装置には、偏光、光学補償、反射防止などの光学的な機能を発揮する樹脂層や、これらの層を保護する為の表面保護層、或いはこれらの層を積層するための粘着材層といった種々の機能を有する樹脂層（フィルム）が組み合わされて用いられている。
従って、これらの樹脂層の何れか一つが不均一な膜厚であったり、あるいはスジ状のムラ等を有するものであると、該樹脂層を透過する光にムラが生じてしまい、表示画像に悪影響を及ぼす要因となる。
特に、近年、画像表示装置を構成する画素の高密度化が図られ、例えばフルスペックハイビジョン等の高規格画像に対応した比較的小型の画像表示装置が一般家庭に普及する状況となっており、このような高性能の画像表示装置においては、使用される樹脂層についてもより高品質なものが要求されている。
特に、近年、画像表示装置を構成する画素の高密度化が図られ、例えばフルスペックハイビジョン等の高規格画像に対応した比較的小型の画像表示装置が一般家庭に普及する状況となっており、このような高性能の画像表示装置においては、使用される樹脂層についてもより高品質なものが要求されている。
ところで、この種の樹脂層は、一般に、樹脂を溶媒に溶解させて樹脂溶液を調製し、その樹脂溶液をスロットダイコーター等の塗工装置を用いて基材フィルム上に塗布し、さらに、適宜乾燥工程を実施するといった製造方法により製造されるものであるため、従来、その塗工装置についても種々の提案がなされている。
例えば、下記特許文献１には、複屈折性に優れたポリイミド樹脂層を形成するべく、上流側ダイリップと下流側ダイリップとの先端に段差を設けるとともに、下流側ダイリップの内面先端辺にＲ加工を施したスロットダイコーターを用いる方法が開示されている。
特開２００７−１１８５７２号公報
また、下記特許文献２には、溶剤の揮発速度の速い樹脂溶液を塗工する方法として、下流側ダイリップの先端部にＲ加工を施し、上流側ダイリップと下流側ダイリップとの先端に段差を設けるとともに、下流側ダイリップの先端に所定幅のランドを形成したスロットダイコーターを用いる方法が開示されている。
特開２００１−１７０５４４号公報
しかるに、上記特許文献等に開示された従来のスロットダイコーターは、何れも、比較的粘度の高い樹脂溶液を塗工することを目的として構成されたものである。言い換えると、低粘度の樹脂溶液はセルフレベリング作用が発揮されやすいため、従来、特に対策を講じなくとも均一でムラのない樹脂層が得られやすいと考えられていた。
しかし、本発明者らの鋭意研究によれば、このような低粘度の樹脂溶液であっても極めて微細なスジ状のムラが生じる場合があり、セルフレベリング作用に依存するのみでは必ずしも高品質な樹脂層が安定して製造されないことを見出した。
しかし、本発明者らの鋭意研究によれば、このような低粘度の樹脂溶液であっても極めて微細なスジ状のムラが生じる場合があり、セルフレベリング作用に依存するのみでは必ずしも高品質な樹脂層が安定して製造されないことを見出した。
そこで本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み、画像表示装置等に用いられる光学機能フィルムを構成する樹脂層を形成するべく、１０ｍＰａ・ｓに満たない低粘度の樹脂溶液を用いて樹脂層を塗工する場合であっても、画像表示装置における画像表示特性に悪影響を及ぼすようなスジ状の塗工ムラを発生させることなく、均一な厚みの樹脂層を形成しうるようなスロットダイコーターを提供することを一の目的とする。
また、本発明は、１０ｍＰａ・ｓに満たない低粘度の樹脂溶液を用いて樹脂層を塗工する場合であっても、画像表示装置における画像表示特性に悪影響を及ぼすようなスジ状の塗工ムラを発生させることなく、均一な厚みの樹脂層を形成しうるような塗工方法を提供することを他の目的とする。
また、本発明は、１０ｍＰａ・ｓに満たない低粘度の樹脂溶液を用いて樹脂層を塗工する場合であっても、画像表示装置における画像表示特性に悪影響を及ぼすようなスジ状の塗工ムラを発生させることなく、均一な厚みの樹脂層を形成しうるような塗工方法を提供することを他の目的とする。
上記課題を解決するべく、本発明者らが更なる研究を行ったところ、樹脂溶液が下流側ダイリップのランド端部でダイリップ側面へと濡れ上がり、そこで固化して異物となった後、該異物が塗膜上へと落下することが、該塗膜が固化してなる樹脂層にスジ状のムラを生じさせている原因の一つであることを見出した。さらに、スロットの先端の段差を小さくし、該先端に所定の曲率半径のＲ加工を施し、且つ該Ｒ加工とリップの先端幅を所定の範囲に設定することにより、このような樹脂溶液の濡れ上がりを防止しうることを見出し、本発明を想到するに至った。
即ち、本発明は、基材フィルム上に樹脂溶液を塗工することにより、光学機能フィルムの一構成要素となる樹脂層を形成するスロットダイコーターであって、
下流側ダイリップの内面先端辺の曲率半径Ｒが０．００５[ｍｍ]以上であり、且つ、
上流側ダイリップの先端と前記基材フィルムとの距離をＤ1[μｍ]、下流側ダイリップの先端と前記基材フィルムとの距離をＤ2[μｍ]、前記下流側ダイリップの先端幅をＨ2[ｍｍ]とした場合に、下記式（１）及び式（２）
０．５＜Ｈ2−（０．８５×Ｒ） （１）
−２０＜Ｄ1−Ｄ2＜２０ （２）
を満たすように構成されたことを特徴とするスロットダイコーターを提供するものである。
下流側ダイリップの内面先端辺の曲率半径Ｒが０．００５[ｍｍ]以上であり、且つ、
上流側ダイリップの先端と前記基材フィルムとの距離をＤ1[μｍ]、下流側ダイリップの先端と前記基材フィルムとの距離をＤ2[μｍ]、前記下流側ダイリップの先端幅をＨ2[ｍｍ]とした場合に、下記式（１）及び式（２）
０．５＜Ｈ2−（０．８５×Ｒ） （１）
−２０＜Ｄ1−Ｄ2＜２０ （２）
を満たすように構成されたことを特徴とするスロットダイコーターを提供するものである。
また、本発明は、上記スロットダイコーターを用い、粘度が１０ｍＰａ・ｓ未満の樹脂溶液を基材フィルム上に塗工し、光学機能フィルムの一構成要素となる樹脂層を形成することを特徴とする塗工方法を提供するものである。
尚、本発明において、上流側ダイリップとは、図１に示すように、樹脂溶液を吐出するスロットを構成するように備えられた一対のダイリップのうち、基材フィルムの進行方向における上流側（即ち、塗工前の基材フィルムが送られてくる側）に配置されたダイリップをいい、下流側ダイリップとは、基材フィルムの進行方向における下流側（即ち、塗工後の基材フィルムが次工程へと送られて行く側）に配置されたダイリップをいう。
また、本発明において、先端幅（Ｈ1，Ｈ2）とは、ダイリップの外側角部から基材フィルムと平行に引いた平行線が、前記スロットを構成するダイリップ内側表面の延長線と交わるまでの距離をいう。
また、本発明において、先端幅（Ｈ1，Ｈ2）とは、ダイリップの外側角部から基材フィルムと平行に引いた平行線が、前記スロットを構成するダイリップ内側表面の延長線と交わるまでの距離をいう。
本発明に係るスロットダイコーターによれば、下流側ダイリップの内面先端辺に曲率半径Ｒが０．００５[ｍｍ]以上となる、いわゆるＲ加工が施されていることで、スロットから吐出される樹脂溶液の流れが円滑となり、このような曲率半径Ｒも考慮して上記式（１）となるようにリップ先端の実質的な長さが規定されたことで樹脂溶液と基材フィルムとの接触距離が十分に確保されて両者の接触状態が良好となり、しかも、上流側ダイリップ先端と下流側ダイリップ先端の段差が上記式（２）を満たすように規定されたことでダイリップ先端の加工が容易となり、加工精度のバラツキが低減され、これら全ての条件が同時に満たされたことにより、１０ｍＰａ・ｓに満たない低粘度の樹脂溶液を塗工した場合でもスジ状の塗工ムラを発生させず、均一な厚みの樹脂層を形成することが可能となる。
このように、本発明に係るスロットダイコーター及び本発明に係る塗工方法によれば、１０ｍＰａ・ｓに満たない低粘度の樹脂溶液を塗工した場合であっても、画像表示装置における画像表示特性に悪影響を及ぼしうる微細なスジ状の塗工ムラを発生させず、厚みのバラツキが極めて小さい樹脂層を形成することが可能となる。
図１は、本発明に係るスロットダイコーターの一実施形態を示した断面図である。
図１に示す如く、本実施形態のスロットダイコーター１は、バックアップロール３に支持されて搬送される基材フィルム２０に対向して配置されるものであり、ポンプ２を介して供給される樹脂溶液をスロットから吐出するものである。基材フィルム２０上に塗工された樹脂溶液は、基材フィルム２０とともにその進行方向（下流側）へと導かれ、該基材フィルム２０上に均一な厚みの樹脂層１０が形成される。
図１に示す如く、本実施形態のスロットダイコーター１は、バックアップロール３に支持されて搬送される基材フィルム２０に対向して配置されるものであり、ポンプ２を介して供給される樹脂溶液をスロットから吐出するものである。基材フィルム２０上に塗工された樹脂溶液は、基材フィルム２０とともにその進行方向（下流側）へと導かれ、該基材フィルム２０上に均一な厚みの樹脂層１０が形成される。
図２は、前記図１に示したスロットダイコーター１の先端部分の拡大図である。図２に示したように、本実施形態に係るスロットダイコーターは、基材フィルム２０の進行方向において上流側に配置された上流側ダイリップ１１と、基材フィルム２０の進行方向において下流側に配置された下流側ダイリップ１２とを備えており、これら上流側ダイリップ１１と下流側ダイリップ１２の内面（１１ａ及び１２ａ）は、所定間隔を空けて対向して配置され、樹脂溶液を吐出するスロットを形成している。
また、該スロットの先端部分において、下流側ダイリップ１２の内面の先端辺（図１及び図２の断面に対して垂直な辺）は、曲率半径Ｒが０．００５[mm]以上となるように、いわゆるＲ加工が施されている。
前記下流側ダイリップ１２の内面先端辺に、このような曲率半径の曲面が形成されたことにより、スロットから吐出される樹脂溶液の流れが円滑となり、低粘度の樹脂溶液であっても該下流側ダイリップにおける濡れ上がりが防止されることとなる。
また、該スロットの先端部分において、下流側ダイリップ１２の内面の先端辺（図１及び図２の断面に対して垂直な辺）は、曲率半径Ｒが０．００５[mm]以上となるように、いわゆるＲ加工が施されている。
前記下流側ダイリップ１２の内面先端辺に、このような曲率半径の曲面が形成されたことにより、スロットから吐出される樹脂溶液の流れが円滑となり、低粘度の樹脂溶液であっても該下流側ダイリップにおける濡れ上がりが防止されることとなる。
また、該下流側ダイリップ１２は、その先端幅をＨ2[ｍｍ]とした場合に、下記式（１）を満たすように構成されている。
０．５＜Ｈ2−（０．８５×Ｒ） （１）
ここで、下流側ダイリップ１２における先端幅Ｈ2は、図２に示したように、下流側ダイリップ１２の外側先端（即ち、下流側先端）から基材フィルム２０と平行に引いた平行線が、前記スロットを構成する下流側ダイリップ１２内側表面１２ａの延長線と交わるまでの距離である。
下流側ダイリップ１２の先端幅Ｈ2と内面先端辺の曲率半径Ｒとが上記式（１）を満たすように、下流側ダイリップ１２の先端部分が構成されていれば、スロットから吐出された樹脂溶液が１０ｍＰａ・ｓに満たない低粘度の場合であっても液の流動状態が安定化され、下流側ダイリップ１２の先端における濡れ上がりが抑制されることなり、該先端において樹脂溶液が固化し付着することが防止される。
０．５＜Ｈ2−（０．８５×Ｒ） （１）
ここで、下流側ダイリップ１２における先端幅Ｈ2は、図２に示したように、下流側ダイリップ１２の外側先端（即ち、下流側先端）から基材フィルム２０と平行に引いた平行線が、前記スロットを構成する下流側ダイリップ１２内側表面１２ａの延長線と交わるまでの距離である。
下流側ダイリップ１２の先端幅Ｈ2と内面先端辺の曲率半径Ｒとが上記式（１）を満たすように、下流側ダイリップ１２の先端部分が構成されていれば、スロットから吐出された樹脂溶液が１０ｍＰａ・ｓに満たない低粘度の場合であっても液の流動状態が安定化され、下流側ダイリップ１２の先端における濡れ上がりが抑制されることなり、該先端において樹脂溶液が固化し付着することが防止される。
このような観点から、該下流側ダイリップ１２における前記曲率半径Ｒは、好ましくは０．２[ｍｍ]以上とする。また、該曲率半径Ｒは、通常１．０[ｍｍ]以下とし、好ましくは０．８[ｍｍ]以下とする。
さらに、下流側ダイリップ１２の先端幅Ｈ2と内面先端辺の曲率半径Ｒは、好ましくは下記式（３）を満たすように構成される。
０．５＜Ｈ2−（０．８５×Ｒ）＜５．０ （３）
さらに、下流側ダイリップ１２の先端幅Ｈ2と内面先端辺の曲率半径Ｒは、好ましくは下記式（３）を満たすように構成される。
０．５＜Ｈ2−（０．８５×Ｒ）＜５．０ （３）
一方、上流側ダイリップ１１については、特にその形状等について限定されるものではないが、好ましくは、その先端幅Ｈ1が０．３[ｍｍ]以上であり、より好ましくは０．５[ｍｍ]以上とする。また、該先端幅Ｈ1は、通常５．０[ｍｍ]以下とする。
なお、本実施形態における上流側ダイリップ１１の先端幅Ｈ1とは、下流側と同様であり、上流側ダイリップ１１の外側先端（即ち、上流側先端）から基材フィルム２０と平行に引いた平行線が、前記スロットを構成する上流側ダイリップ１１内側表面１１ａの延長線と交わるまでの距離である。
上流側ダイリップ１１のリップ長さＨ1が０．３[ｍｍ]未満であると、樹脂溶液を塗工する際の減圧状態にバラツキが生じ、塗工ムラやスジが発生するという不具合が生じやすくなる。
なお、本実施形態における上流側ダイリップ１１の先端幅Ｈ1とは、下流側と同様であり、上流側ダイリップ１１の外側先端（即ち、上流側先端）から基材フィルム２０と平行に引いた平行線が、前記スロットを構成する上流側ダイリップ１１内側表面１１ａの延長線と交わるまでの距離である。
上流側ダイリップ１１のリップ長さＨ1が０．３[ｍｍ]未満であると、樹脂溶液を塗工する際の減圧状態にバラツキが生じ、塗工ムラやスジが発生するという不具合が生じやすくなる。
また、該上流側ダイリップ１１については、内面の先端辺にＲ加工が施されている必要はないが、先端部に基材フィルムと平行な０．３ｍｍ以上のランド部が形成されていることが好ましい。
さらに、該上流側ダイリップ１１の先端と、該下流側ダイリップ１２の先端とは、段差の小さい構成であることが好ましい。具体的には、上流側ダイリップ１１の先端と基材フィルム２０との距離をＤ1[μｍ]、下流側ダイリップ１２の先端と前記基材フィルム２０との距離をＤ2[μｍ]とした場合、下記式（２）を満たすように両ダイリップを配置することが好ましく、下記（４）を満たすように配置することがより好ましい。
−２０＜Ｄ1−Ｄ2＜２０ （２）
−１０＜Ｄ1−Ｄ2＜１０ （４）
このように、該上流側ダイリップ１１の先端と、該下流側ダイリップ１２の先端との段差が小さい場合には、ダイの組付け精度が安定するという利点がある。
−２０＜Ｄ1−Ｄ2＜２０ （２）
−１０＜Ｄ1−Ｄ2＜１０ （４）
このように、該上流側ダイリップ１１の先端と、該下流側ダイリップ１２の先端との段差が小さい場合には、ダイの組付け精度が安定するという利点がある。
前記スロットダイコーター１のスロット間隔ｄ（即ち、上流側ダイリップ１１の内側表面１１ａと下流側ダイリップ１２の内側表面１２ａとの距離）、及び前記ダイリップ先端と基材フィルムとの距離（Ｄ1、Ｄ2）は、光学的な用途に応じて形成される樹脂層１０の厚みや、基材フィルム２０の搬送速度等に応じて適宜調整することができる。
具体的には、スロットダイコーター１に対する前記基材フィルム２０の搬送速度は、通常５〜１００ｍ／ｍｉｎとされ、好ましくは５〜５０ｍ／ｍｉｎとされる。また、樹脂層１０の厚みは、通常、１〜５０[μｍ]の範囲とされ、好ましくは５〜２０[μｍ]の範囲とされる。さらに、前記スロット間隔ｄは、通常、１０〜２００[μｍ]の範囲とされ、好ましくは２０〜１００[μｍ]の範囲とされる。
具体的には、スロットダイコーター１に対する前記基材フィルム２０の搬送速度は、通常５〜１００ｍ／ｍｉｎとされ、好ましくは５〜５０ｍ／ｍｉｎとされる。また、樹脂層１０の厚みは、通常、１〜５０[μｍ]の範囲とされ、好ましくは５〜２０[μｍ]の範囲とされる。さらに、前記スロット間隔ｄは、通常、１０〜２００[μｍ]の範囲とされ、好ましくは２０〜１００[μｍ]の範囲とされる。
本発明に係るスロットダイコーター１は、粘度が１０ｍＰａ・ｓに満たない低粘度の樹脂溶液を好適な塗工対象とし、粘度が１〜５ｍＰａ・ｓの樹脂溶液をより好適な塗工対象とするものである。
尚、樹脂溶液の粘度は、実施例記載の方法により測定される。
尚、樹脂溶液の粘度は、実施例記載の方法により測定される。
このような低粘度の樹脂溶液としては、例えば、粘着材層として機能するポリウレタン系樹脂層を形成するためのポリウレタン系樹脂溶液や、シロキサン系樹脂溶液、フッ素系樹脂溶液、メラミン系樹脂溶液、アクリル系樹脂溶液等を挙げることができる。
前記ポリウレタン系樹脂溶液は、ポリウレタン系樹脂が溶媒中に溶解されてなるものである。
該ポリウレタン系樹脂は、一般に、ポリオールとポリイソシアネートとから製造されるものであり、ポリエステル系ポリウレタン（変性ポリエステルウレタン、水分散系ポリエステルウレタン、溶剤系ポリエステルウレタン）、ポリエーテル系ウレタン、ポリカーボネート系ウレタン等を挙げることができる。これらのポリウレタン系樹脂は、自己乳化型又は強制乳化型のものであっても良い。これらのポリウレタンの中でもポリエステル系ポリウレタンが好ましい。
該ポリウレタン系樹脂は、一般に、ポリオールとポリイソシアネートとから製造されるものであり、ポリエステル系ポリウレタン（変性ポリエステルウレタン、水分散系ポリエステルウレタン、溶剤系ポリエステルウレタン）、ポリエーテル系ウレタン、ポリカーボネート系ウレタン等を挙げることができる。これらのポリウレタン系樹脂は、自己乳化型又は強制乳化型のものであっても良い。これらのポリウレタンの中でもポリエステル系ポリウレタンが好ましい。
一方、該ポリウレタン系樹脂を溶解させる溶媒としては、該樹脂に対する良溶媒と貧溶媒とが混合されてなる混合溶媒を好適に使用できる。
前記良溶媒としては、例えば、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、ジエチルケトン、メチルプロピルケトン、メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）、シクロペンタノン等のケトン類からなる群より選択される１種又は２種以上を用いることができ、前記貧溶媒としては、トルエン、酢酸プロピル、酢酸ｎ−ブチル、酢酸イソブチル等のカルボン酸類、ｎ−ブタノール、イソブタノール、２−ブタノール等のアルコール類からなる群より選択される１種又は２種以上を用いることができる。
前記良溶媒としては、例えば、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、ジエチルケトン、メチルプロピルケトン、メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）、シクロペンタノン等のケトン類からなる群より選択される１種又は２種以上を用いることができ、前記貧溶媒としては、トルエン、酢酸プロピル、酢酸ｎ−ブチル、酢酸イソブチル等のカルボン酸類、ｎ−ブタノール、イソブタノール、２−ブタノール等のアルコール類からなる群より選択される１種又は２種以上を用いることができる。
また、前記ポリウレタン系樹脂溶液の樹脂濃度や溶媒濃度については特に限定されるものではないが、樹脂濃度は好ましくは１〜２０重量％であり、より好ましくは４〜６重量％である。
溶媒濃度の一具体例としては、メチルエチルケトン（良溶媒）を２５〜４０重量％含有し、シクロヘキサノン（良溶媒）を２〜５重量％含有し、ジエチルケトン（良溶媒）を２５〜４０重量％含有し、トルエン（貧溶媒）を１５〜３０重量％含有するものを挙げることができる。
溶媒濃度の一具体例としては、メチルエチルケトン（良溶媒）を２５〜４０重量％含有し、シクロヘキサノン（良溶媒）を２〜５重量％含有し、ジエチルケトン（良溶媒）を２５〜４０重量％含有し、トルエン（貧溶媒）を１５〜３０重量％含有するものを挙げることができる。
樹脂溶液が塗工される基材フィルムは、特に限定されるものではなく、用途に応じて公知の材料から適宜選択して使用することができる。該基材フィルムの具体例としては、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等のポリエステル系ポリマー、ジアセチルセルロース、トリアセチルセルロース等のセルロース系ポリマー、ポリカーボネート系ポリマー、ポリメチルメタクリレート等のアクリル系ポリマー、ポリスチレン、アクリロニトリル−スチレン共重合体等のスチレン系ポリマー、ポリエチレン、ポリプロピレン、環状ないしノルボルネン構造を有するポリオレフィン、エチレン−プロピレン共重合体等のオレフィン系ポリマー、塩化ビニル系ポリマー、ナイロンや芳香族ポリアミド等のアミド系ポリマー、イミド系ポリマー、スルホン系ポリマー、ポリエーテルスルホン系ポリマー、ポリエーテルエーテルケトン系ポリマー、ポリフェニレンスルフィド系ポリマー、ビニルアルコール系ポリマー、塩化ビニリデン系ポリマー、ビニルブチラール系ポリマー、アリレート系ポリマー、ポリオキシメチレン系ポリマー、エポキシ系ポリマーや前記ポリマーのブレンド物等の透明ポリマーからなるフィルムを挙げることができる。
中でも、該基材フィルムとしては、偏光特性や耐久性などの点より、トリアセチルセルロース等のセルロース系ポリマーからなるフィルムが好ましく、特にトリアセチルセルロースフィルムが好適である。
該基材フィルムの厚さは、適宜に決定しうるが、強度や取扱性等の作業性、薄層性などの観点から１０〜５００μｍ程度が一般的であり、２０〜３００μｍが好ましく、３０〜２００μｍがより好ましい。
本発明に係る塗工方法の一実施形態は、上述したようなスロットダイコーター１を用い、粘度が１０ｍＰａ・ｓ未満の樹脂溶液を基材フィルム２０上に塗工し、樹脂層１０を形成するものである。
具体的には、図１及び２に示したように、基材フィルム２０の進行方向において上流側に配置された上流側ダイリップ１１と、基材フィルム２０の進行方向において下流側に配置された下流側ダイリップ１２とを備え、下流側ダイリップの内面先端辺の曲率半径Ｒが０．００５[ｍｍ]以上であり、且つ、上流側ダイリップの先端と前記基材フィルムとの距離をＤ1[μｍ]、下流側ダイリップの先端と前記基材フィルムとの距離をＤ2[μｍ]、前記下流側ダイリップの先端幅をＨ2[ｍｍ]とした場合に、下記式（１）及び式（２）
０．５＜Ｈ2−（０．８５×Ｒ） （１）
−２０＜Ｄ1−Ｄ2＜２０ （２）
を満たすように構成されたスロットダイコーター１を用い、該スロットダイコーター１から粘度が１０ｍＰａ・ｓ未満の樹脂溶液を吐出させ、バックアップロール３に支持されて搬送される基材フィルム２０上に該樹脂溶液を塗工し、光学機能フィルムの一構成要素となる樹脂層１０を形成するものである。
具体的には、図１及び２に示したように、基材フィルム２０の進行方向において上流側に配置された上流側ダイリップ１１と、基材フィルム２０の進行方向において下流側に配置された下流側ダイリップ１２とを備え、下流側ダイリップの内面先端辺の曲率半径Ｒが０．００５[ｍｍ]以上であり、且つ、上流側ダイリップの先端と前記基材フィルムとの距離をＤ1[μｍ]、下流側ダイリップの先端と前記基材フィルムとの距離をＤ2[μｍ]、前記下流側ダイリップの先端幅をＨ2[ｍｍ]とした場合に、下記式（１）及び式（２）
０．５＜Ｈ2−（０．８５×Ｒ） （１）
−２０＜Ｄ1−Ｄ2＜２０ （２）
を満たすように構成されたスロットダイコーター１を用い、該スロットダイコーター１から粘度が１０ｍＰａ・ｓ未満の樹脂溶液を吐出させ、バックアップロール３に支持されて搬送される基材フィルム２０上に該樹脂溶液を塗工し、光学機能フィルムの一構成要素となる樹脂層１０を形成するものである。
なお、樹脂溶液を基材フィルム上に塗工した後は、適宜、乾燥工程、固化工程、延伸工程、又は他の樹脂層との積層工程等を実施することができる。
こうして得られた樹脂層１０は、前記基材フィルム２０とともに、又は基材フィルム２０と剥離されて単独で、光学機能フィルムの一構成要素となるものである。具体的には、該樹脂層１０は、基材フィルム２０と他の樹脂層との粘着性を高める粘着材層や、ぎらつきを低減する防眩層、写り込みを防止する反射防止層、擦傷を防止するハードコート層等となる。
以下、本発明の実施例を挙げるが、本発明はこれらに限定されるものではない。尚、各種特性については以下の方法によって測定を行った。
（粘度の測定方法）
樹脂溶液の粘度は、Ｈａａｋｅ社製、レオメーターＲＳ１を用い、液温２３℃、剪断速度１０[ｌ／ｓ]で測定した。
樹脂溶液の粘度は、Ｈａａｋｅ社製、レオメーターＲＳ１を用い、液温２３℃、剪断速度１０[ｌ／ｓ]で測定した。
（基材フィルムの走行スピード測定方法）
基材フィルムの走行スピードは、レーザードップラー方式の日本カノマックス（株）、
商品名「レーザースピードシステム MODEL LS200」を用いて測定した。
基材フィルムの走行スピードは、レーザードップラー方式の日本カノマックス（株）、
商品名「レーザースピードシステム MODEL LS200」を用いて測定した。
（被膜厚みの測定方法）
（株）尾崎製作所製、ダイヤルゲージを用いて測定した。
（株）尾崎製作所製、ダイヤルゲージを用いて測定した。
（樹脂溶液の調製）
樹脂溶液Ａ
フッ素化合物としてＪＳＲ社製「オプスターＪＴＡ１０５」１１．８８ｗｔ％及びＪＳＲ社製「オプスターＪＴＡ１０５Ａ」０．１２ｗｔ％、シロキサンオリゴマーとしてコルコート社製「コルコートＮ１０３Ｘ」６７．００ｗｔ％、溶媒として酢酸ブチル２１．００ｗｔ％を配合し、樹脂溶液Ａを調製した。該樹脂溶液Ａの粘度を測定したところ、２．５ｍＰａ・ｓであった。
樹脂溶液Ｂ
フッ素化合物としてＪＳＲ社製「オプスターＪＴＡ１０５」２．９７ｗｔ％及びＪＳＲ社製「オプスターＪＴＡ１０５Ａ」０．０３ｗｔ％、シロキサンオリゴマーとしてコルコート社製「コルコートＮ１０３Ｘ」１６．７５ｗｔ％、溶媒として酢酸ブチル１９．００ｗｔ％、イソプロピルアルコール２４．７５ｗｔ％、メチルイソブチルケトン８．７５ｗｔ％、１−ブタノール２５．７５ｗｔ％、エタノール２．００ｗｔ％を配合し、、樹脂溶液Ｂを調製した。該樹脂溶液Ｂの粘度を測定したところ、１．０ｍＰａ・ｓであった。
樹脂溶液Ｃ
フッ素化合物としてＪＳＲ社製「オプスターＪＴＡ１０５」１１．８８ｗｔ％及びＪＳＲ社製「オプスターＪＴＡ１０５Ａ」０．１２ｗｔ％、シロキサンオリゴマーとしてコルコート社製「コルコートＮ１０３Ｘ」６７．００ｗｔ％、溶媒として酢酸ブチル２１．００ｗｔ％を配合し、得られた混合溶液を固形分濃度が５ｗｔ％になるまで室温（２５℃）で自然乾燥させ、樹脂溶液Ｃを調製した。該樹脂溶液Ｃの粘度を測定したところ、５．０ｍＰａ・ｓであった。
樹脂溶液Ａ
フッ素化合物としてＪＳＲ社製「オプスターＪＴＡ１０５」１１．８８ｗｔ％及びＪＳＲ社製「オプスターＪＴＡ１０５Ａ」０．１２ｗｔ％、シロキサンオリゴマーとしてコルコート社製「コルコートＮ１０３Ｘ」６７．００ｗｔ％、溶媒として酢酸ブチル２１．００ｗｔ％を配合し、樹脂溶液Ａを調製した。該樹脂溶液Ａの粘度を測定したところ、２．５ｍＰａ・ｓであった。
樹脂溶液Ｂ
フッ素化合物としてＪＳＲ社製「オプスターＪＴＡ１０５」２．９７ｗｔ％及びＪＳＲ社製「オプスターＪＴＡ１０５Ａ」０．０３ｗｔ％、シロキサンオリゴマーとしてコルコート社製「コルコートＮ１０３Ｘ」１６．７５ｗｔ％、溶媒として酢酸ブチル１９．００ｗｔ％、イソプロピルアルコール２４．７５ｗｔ％、メチルイソブチルケトン８．７５ｗｔ％、１−ブタノール２５．７５ｗｔ％、エタノール２．００ｗｔ％を配合し、、樹脂溶液Ｂを調製した。該樹脂溶液Ｂの粘度を測定したところ、１．０ｍＰａ・ｓであった。
樹脂溶液Ｃ
フッ素化合物としてＪＳＲ社製「オプスターＪＴＡ１０５」１１．８８ｗｔ％及びＪＳＲ社製「オプスターＪＴＡ１０５Ａ」０．１２ｗｔ％、シロキサンオリゴマーとしてコルコート社製「コルコートＮ１０３Ｘ」６７．００ｗｔ％、溶媒として酢酸ブチル２１．００ｗｔ％を配合し、得られた混合溶液を固形分濃度が５ｗｔ％になるまで室温（２５℃）で自然乾燥させ、樹脂溶液Ｃを調製した。該樹脂溶液Ｃの粘度を測定したところ、５．０ｍＰａ・ｓであった。
（実施例１）
上記実施形態で説明したスロットダイコーター１を用い、１０ｍ／ｍｉｎで走行するトリアセチルセルロースフィルム（基材フィルム）上に、調製された樹脂溶液Ａを塗工した後、１５０℃、３分の乾燥工程を実施することにより、厚み０．１μｍの樹脂層１０を形成した。使用したスロットダイコーター１先端部の各部位の寸法、及び各種条件を下記表１に示す。
上記実施形態で説明したスロットダイコーター１を用い、１０ｍ／ｍｉｎで走行するトリアセチルセルロースフィルム（基材フィルム）上に、調製された樹脂溶液Ａを塗工した後、１５０℃、３分の乾燥工程を実施することにより、厚み０．１μｍの樹脂層１０を形成した。使用したスロットダイコーター１先端部の各部位の寸法、及び各種条件を下記表１に示す。
（実施例２〜７及び比較例１〜８）
スロットダイコーター１先端部における各部位の寸法を、表１に記載の如く変化させたことを除き、他は実施例１と同様にして樹脂層を形成した。
スロットダイコーター１先端部における各部位の寸法を、表１に記載の如く変化させたことを除き、他は実施例１と同様にして樹脂層を形成した。
（樹脂層の評価）
形成された樹脂層について、目視により外観を評価した。具体的には、
塗工開始から３０分経過してもフィルムのどの部分にも微細なスジ状のムラや膜厚のバラツキなどによる外観の低下が認められなかった場合を◎、塗工開始から３０分経過までに、膜厚バラツキによる外観の低下が認められた場合を○、塗工開始から３０分経過までに、部分的にスジ状のムラによる外観の低下が認められた場合を△、塗工開始から３０分経過までに、全面にスジ状のムラによる外観の低下が認められた場合を×、として評価した。結果を表１に併せて示す。
形成された樹脂層について、目視により外観を評価した。具体的には、
塗工開始から３０分経過してもフィルムのどの部分にも微細なスジ状のムラや膜厚のバラツキなどによる外観の低下が認められなかった場合を◎、塗工開始から３０分経過までに、膜厚バラツキによる外観の低下が認められた場合を○、塗工開始から３０分経過までに、部分的にスジ状のムラによる外観の低下が認められた場合を△、塗工開始から３０分経過までに、全面にスジ状のムラによる外観の低下が認められた場合を×、として評価した。結果を表１に併せて示す。
表１に示したように、比較例１〜８では、塗工開始後３０分経過後、フィルムに部分的又は全面にスジ状のムラが発生した。これに対し、実施例１〜７では３０分経過後でもスジが発生せず、良好な外観の樹脂層が得られていることが認められる。
（実施例８〜１２及び比較例９〜１２）
樹脂溶液Ａに代えて樹脂溶液Ｂを用い、スロットダイコーター１先端部における各部位の寸法を種々変化させながら実施例１と同様にして樹脂層を形成した。また、得られた樹脂層についても実施例１と同様に目視による外観評価を行った。結果を表２に示す。
樹脂溶液Ａに代えて樹脂溶液Ｂを用い、スロットダイコーター１先端部における各部位の寸法を種々変化させながら実施例１と同様にして樹脂層を形成した。また、得られた樹脂層についても実施例１と同様に目視による外観評価を行った。結果を表２に示す。
表２に示したように、粘度が１．０ｍＰａ・ｓの樹脂溶液Ｂを塗工した場合においても、前記式（１）の条件を満たさない比較例９〜１１では、塗工開始から３０分経過後にフィルム全体にスジ状のムラが発生し、また、比較例１２では塗工開始から３０分経過後に部分的にスジ状のムラが発生しているのに対し、実施例９〜１２では３０分経過後でもスジが発生せず、良好な外観の樹脂層が得られていることが認められる。
（実施例１３〜１７及び比較例１３〜１６）
樹脂溶液Ａに代えて樹脂溶液Ｃを用い、スロットダイコーター１先端部における各部位の寸法を種々変化させながら実施例１と同様にして樹脂層を形成した。また、得られた樹脂層についても実施例１と同様に目視による外観評価を行った。結果を表３に示す。
樹脂溶液Ａに代えて樹脂溶液Ｃを用い、スロットダイコーター１先端部における各部位の寸法を種々変化させながら実施例１と同様にして樹脂層を形成した。また、得られた樹脂層についても実施例１と同様に目視による外観評価を行った。結果を表３に示す。
表３に示したように、粘度が５．０ｍＰａ・ｓの樹脂溶液Ｃを塗工した場合においても、前記式（１）の条件を満たさない比較例１３〜１５では、塗工開始から３０分経過後にフィルム全体にスジ状のムラが発生し、また、比較例１６では塗工開始から３０分経過後に部分的にスジ状のムラが発生しているのに対し、実施例１３〜１７では３０分経過後でもスジが発生せず、良好な外観の樹脂層が得られていることが認められる。
（実施例１８〜２２及び比較例１７〜２０）
基材フィルムの搬送速度を５ｍ／ｍｉｎに減速とするとともに、スロットダイコーター１先端部における各部位の寸法を種々変化させながら実施例１と同様にして樹脂層を形成した。また、得られた樹脂層についても、実施例１と同様に目視による外観評価を行った。結果を表４に示す。
基材フィルムの搬送速度を５ｍ／ｍｉｎに減速とするとともに、スロットダイコーター１先端部における各部位の寸法を種々変化させながら実施例１と同様にして樹脂層を形成した。また、得られた樹脂層についても、実施例１と同様に目視による外観評価を行った。結果を表４に示す。
表４に示したように、基材フィルムの搬送速度を５ｍ／ｍｉｎとした場合においても、前記式（１）の条件を満たさない比較例１７〜１９では、塗工開始から３０分経過後にフィルム全体にスジ状のムラが発生し、また、比較例２０では塗工開始から３０分経過後に部分的にスジ状のムラが発生しているのに対し、実施例１８〜２２では３０分経過後でもスジが発生せず、良好な外観の樹脂層が得られていることが認められる。
（実施例２３〜２７及び比較例２１〜２４）
基材フィルムの搬送速度を２０ｍ／ｍｉｎに増速するとともに、スロットダイコーター１先端部における各部位の寸法を種々変化させながら実施例１と同様にして樹脂層を形成した。また、得られた樹脂層についても実施例１と同様に目視による外観評価を行った。結果を表５に示す。
基材フィルムの搬送速度を２０ｍ／ｍｉｎに増速するとともに、スロットダイコーター１先端部における各部位の寸法を種々変化させながら実施例１と同様にして樹脂層を形成した。また、得られた樹脂層についても実施例１と同様に目視による外観評価を行った。結果を表５に示す。
表５に示したように、基材フィルムの搬送速度を２０ｍ／ｍｉｎとした場合においても、前記式（１）の条件を満たさない比較例２１〜２３では、塗工開始から３０分経過後にフィルム全体にスジ状のムラが発生し、また、比較例２４では塗工開始から３０分経過後に部分的にスジ状のムラが発生しているのに対し、実施例２３〜２７では３０分経過後でもスジが発生せず、良好な外観の樹脂層が得られていることが認められる。
Claims (4)
- 基材フィルム上に樹脂溶液を塗工することにより、光学機能フィルムの一構成要素となる樹脂層を形成するスロットダイコーターであって、
下流側ダイリップの内面先端辺の曲率半径Ｒが０．００５[ｍｍ]以上であり、且つ、
上流側ダイリップの先端と前記基材フィルムとの距離をＤ1[μｍ]、下流側ダイリップの先端と前記基材フィルムとの距離をＤ2[μｍ]、前記下流側ダイリップの先端幅をＨ2[ｍｍ]とした場合に、下記式（１）及び式（２）
０．５＜Ｈ2−（０．８５×Ｒ） （１）
−２０＜Ｄ1−Ｄ2＜２０ （２）
を満たすように構成されたことを特徴とするスロットダイコーター。 - 前記上流側ダイリップの先端幅をＨ1[ｍｍ]とした場合に、Ｈ1が０．３以上であることを特徴とする請求項１記載のスロットダイコーター。
- 前記曲率半径Ｒが、０．１[ｍｍ]以上であることを特徴とする請求項１又は２記載のスロットダイコーター。
- 請求項１〜３の何れかに記載のスロットダイコーターを用い、粘度が１０ｍＰａ・ｓ未満の樹脂溶液を基材フィルム上に塗工し、光学機能フィルムの一構成要素となる樹脂層を形成することを特徴とする塗工方法。
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|---|---|---|---|---|
| WO2016024460A1 (ja) * | 2014-08-12 | 2016-02-18 | コニカミノルタ株式会社 | フィルム端部封止方法、塗布装置、およびフィルム支持体の製造方法 |
| CN113696396A (zh) * | 2021-09-06 | 2021-11-26 | 惠州市鸿通晟自动化设备有限公司 | 模头组件及流延机 |
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