JP2010125379A - 塗布方法及び塗布物 - Google Patents

Abstract

【課題】塗布装置と基材の間隙によって塗布膜厚が決定される塗布方法において、基材やバックロールに微小な異物が付着しても塗布欠陥が発生しない塗布方法を提供し、また、その塗布方法で均一塗布された塗布層形成物を提供する。
【解決手段】内接したバックロールに張着保持された塗布基材表面に、該塗布基材表面と塗布装置との間隙（クリアランス）を調整して塗布液を塗布する塗布方法において、前記塗布基材の裏面側にヤング率が０．０３〜１．５ＧＰａの緩衝層を有した状態で塗布が行われる。また、塗布液が塗布された塗布層形成物において、前記塗布基材はその裏面側に、ヤング率が０．０３〜１．５ＧＰａの緩衝層を有する。
【選択図】なし

Description

本発明は、基材反対面にバックロールを用いて基材を支持する塗布方法に関するものであり、塗布される基材および塗布装置間の間隙（クリアランス）変動による塗布ムラの防止された塗布方法及び塗布物に関する。

一般に、連続走行する基材に塗布液を塗布する方法として、ディップコート法、ブレードコート法、エアーナイフコート法、ワイヤーバーコート法、グラビアコート法、リバースコート法、リバースロールコート法、エクストルージョンコート法、スライドコート法、カーテンコート法等が知られている。そして、これらの塗布方法において基材に均一な乾燥膜厚にするため塗布装置の寸法精度等に特別な配慮が払われ、注意深く塗布が行われてきた。

塗布開始点の基材をバックロールで支持する塗布方法に関しては、単層での塗布方法、あるいは、重層での塗布方式に関するものなど、従来から塗布方式および塗布装置に関し多くの技術が開示されている。これらの塗布方法はバックロールで支持された基材に対して塗布装置を通常１ｍｍ以下のクリアランスに保ちながら塗布する方法である。

しかしながら、リップダイコーティング、コンマコーティング、ブレードコーティング等の塗布装置に代表されるような、塗布装置と基材の間隙（クリアランス）によって塗布膜厚が決定される塗布方法においては、バックロールで支持された基材と塗布装置のクリアランスが変動することで塗布膜厚の不均一や塗布抜けが発生してしまうという問題点がある。即ち、異物が基材とバックロールの間に侵入する、あるいは、基材裏面の微小な傷やバックロールの傷により、塗布装置の塗工ヘッドと塗布面である基材表面との間隙が狭くなる。特に、塗布液がマイクロカプセル等の固形物を含む分散液の場合には、塗布膜厚の不均一性が引き起こされると同時に、固形物の分布に偏りが生じるという問題点がある。固形物の分布の偏りが塗布物の性能に大きく影響を与える可能性は大きく、精密機器の部材として使用される場合は特に注意が必要である。

異物が基材とバックロールの間に侵入する経路としては、搬送されるフィルムの表面（バックロール側）に付着していた場合や、作業環境中に浮遊していた異物がバックロール表面に付着する場合がある。この様な、基材に異物が付着していた場合や、またはバックロールの表面に異物が付着していた場合に発生する点状の塗工ムラに対し、異物除去方法として従来から種々の方法が提案されている。

例えば、特許文献１には、走行する基材長尺ウエブの片面にウエブ幅方向に亘って延び且つ先端にエッジを有する吹き出しノズルを近接せしめて、ウエブを浮上させながらウエブ片面の付着物を剥離させる技術が開示されている。また、特許文献２には、バックアップロールに拭き取り片を接触させることで、走行中に塗工ロールを清掃する方法が開示されている。また、特許文献３には、バックアップロール表面をゴムで覆う方法や、あるいは、バックアップロール表面の全面に凸部を有することで付着した異物や微小な突起などに起因する欠陥を低減する技術が開示されている。
特公平７−４５８３号公報 特開平５−３０９３１８号公報 特開２００３−１０７６５号公報

しかしながら、上記した特許文献に記載された方法では、比較的大きな異物（約１０μｍ以上）は除去できるが、小さな異物（約１０μｍ未満）は除去しきれない。特に、基材やバックロールに固着または密着している微小異物は、エアー吹き付けや、拭き取り片などで直接擦り落とそうとしても完全に除去することはできないという問題点があった。そこで、本発明は、塗布装置と基材の間隙（クリアランス）によって塗布膜厚が決定される塗布方法において、基材やバックロールに微小な異物が付着しても塗布欠陥が発生しない塗布方法を提供し、また、その塗布方法で均一塗布された塗布物を提供することを課題としている。

本発明の請求項１に係る発明は、内接したバックロールに張着保持された塗布基材表面に、該塗布基材表面と塗布装置との間隙（クリアランス）を調整して塗布液を塗布する塗布方法において、前記塗布基材の裏面側にヤング率が０．０３〜１．５ＧＰａの緩衝層を有した状態で塗布が行われることを特徴とする塗布方法である。

次に、本発明の請求項２に係る発明は、内接したバックロールに張着保持された塗布基材表面に、該塗布基材表面と塗布装置との間隙（クリアランス）を調整して塗布液が塗布された塗布層形成物において、前記塗布基材はその裏面側に、ヤング率が０．０３〜１．５ＧＰａの緩衝層を有することを特徴とする塗布層形成物である。

本発明の塗布方法によれば、内接したバックロールに張着保持された塗布基材の裏面側にヤング率が０．０３〜１．５ＧＰａの緩衝層を有した状態で塗布が行われるために、塗布基材の塗布反対面およびバックロールの傷、異物による凹凸を緩衝層が吸収して、塗布基材表面と塗布装置のクリアランスが一定となり、塗布ムラの無い均一な塗布面が得られる。ヤング率が１．５ＧＰａより大きくなると、塗布反対面およびバックロールの傷、異物による凹凸を吸収できず、塗布基材表面と塗布装置のクリアランスが変動してしまい、塗布ムラが発生してしまう。また、ヤング率が０．０３ＧＰａ以下であると緩衝層自体の表面凹凸が大きくなり、塗布ムラが発生してしまう。

また、本発明の塗布層形成物は、緩衝層がエポキシ樹脂、アクリル樹脂、シリコン樹脂からなる群より選ばれる透明樹脂であることで、表示パネルのような光学部材に使用されるような用途において、均一な塗布面により良好な透過性が得られる。

本発明の塗布方法を一実施形態に基づいて、図面を参照して以下に説明する。

図１は、本発明の塗布方法に係る塗布基材を断面で説明する概略図である。図１に示すように、ベース基材１の塗布反対面に緩衝層２を貼り合せることで、少なくとも２層以上からなる塗布基材３を得る。

ベース基材1としては一般的な延伸又は未延伸の樹脂フィルムを用いる事ができ、数μｍから数百μｍの厚みを持つ、ポリエチレンテレフタレート、ポリメタクリル酸メチル、ポリカーボネート、ポリエチレンナフタレート、ポリプロピレン、ナイロン−６、ナイロン−６６、ポリ塩化ビニリデン、ポリエーテルスルフォン、トリアセチルセルロース等の高分子フィルムを用いることができる。中でも、塗布装置での搬送性、表面平滑性、機械的強度、塗布液乾燥時の耐熱性等の点で、２軸延伸したポリエチレンテレフタレート樹脂フィルム（ＰＥＴ）が好ましく使用できる。

緩衝層２としては、ヤング率が０．０３〜１．５ＧＰａの柔軟性と弾性を持つ樹脂及びエラストマーを用いることができ、単独の樹脂層として、又は他の素材と複合した状態で使用可能である。ここで、ヤング率は中央支持定常加振法で測定した２３℃（常温）の値を用いる。また、緩衝層２としては、アクリル樹脂およびシリコン樹脂群の中から、公知の感圧接着剤や感熱接着剤を用いることが出来る。これらは、粘着面に剥離紙を有する片面粘着テープ又は両面粘着テープの形で用いることが出来る。即ち、片面粘着テープの非粘着面を接着剤によりベース基材１に貼るか、又は両面粘着テープの一方の剥離テープを剥がしてベース基材１に貼ることにより緩衝層２を備えた塗布基材３を形成することが出来る。貼り合せは、押圧又は加熱することにより行うことができる。こうして得られた塗布基材３の膜厚は任意に選ぶ事ができるが、２０〜１０００μmの膜厚とすることで、容易な搬送およびハンドリングができる。

図２は、本発明の塗布方法に係る塗布装置での塗布の一例を示す模式図である。塗布基材３は、内接したバックロール６に張着保持されて、バックロール６の回転と同期して搬送される。塗布装置の形態としてはスロットダイコーターを用い、搬送された塗布基材３がバックロール６と塗布装置４の塗工ヘッドに接した際に、塗工ヘッドの吐出口から供給される塗布液５が、塗布基材表面と塗布装置４との間隙（クリアランス）に規定されて、塗布基材表面上に所定の塗布厚で塗布される。その後、乾燥する、あるいは紫外線、電子線等を照射することで塗布層を形成することができる。

塗布装置と基材のクリアランスによって塗布膜厚が決定される塗布装置としては、前記したスロットダイコーターに限らず、リップダイコーター、コンマコーター、ブレードコーターから塗布液の粘度に応じて種々のものを選択できる。例えば、塗液５の粘度が１００〜５０００ｍＰａ＊ｓのリップダイコーターを選択する事ができる。

以下、本発明の実施例について説明する。

＜実施例１＞
ベース基材として１２５μｍのＰＥＴを準備し、緩衝層として両面に剥離層を有する粘着タイプの５０μｍのアクリル樹脂を準備し、ベース基材と緩衝層を貼り合せて、塗布基材を作成した。貼り合せには、ロールトゥロール式の押圧加熱装置を使用し、緩衝層の片面の剥離層をはがし、アクリル樹脂面とベース基材の塗布反対面を貼り合わせ、緩衝層の中央加振法で測定したヤング率が２３℃で０．０３ＧＰａの塗布基材（１）を得た。

塗液として、着色顔料を固形分で３５質量％含んだ、粘度１０００ｍＰａ＊ｓの水性分散液を用意した。この分散液を、リップダイコーターを用いて、塗布基材（１）に塗布した。なお、塗布装置のリップダイコーターの設置しているエリアの室温は２３℃に保たれている。このとき、塗布幅は５４０ｍｍとし、乾燥前の塗布膜厚が略１００μｍになるよう塗布装置と塗布基材表面のクリアランスを調整して塗布し、乾燥して、実施例１の塗布層形成物を得た。

＜実施例２＞
実施例１と同様にして、アクリル樹脂の種類を変更して、緩衝層のヤング率が１．５ＧＰａの塗布基材（２）を得た。この塗布基材（２）に実施例１と同様にして、着色顔料の水性分散液を塗布し、乾燥して、実施例２の塗布層形成物を得た。

＜比較例１、２，３＞
実施例１と同様にして、アクリル樹脂の種類を変更して、緩衝層のヤング率が８．２ＧＰａの塗布基材（３）、緩衝層のヤング率が３．１４ＧＰａの塗布基材（４）及び緩衝層のヤング率が０．０２ＧＰａの塗布基材（５）を得た。この塗布基材（３）、（４）及び（５）に実施例１と同様にして、着色顔料の水性分散液をそれぞれ塗布し、乾燥して、比較例１、比較例２及び比較例３の塗布層形成物を得た。

＜評価＞
得られた塗布膜の膜均一性を、透過光を用いた目視による外観検査で評価した。実施例１，２及び比較例１，２，３の塗布層形成物を、５００ｍｍ×５００ｍｍの面積の範囲でバックライトを照らし、塗布基材に対し垂直方向に４５ｃｍ離れた位置から観察を行い、塗布ムラの有無を評価した。

緩衝層のヤング率が、それぞれ８．２ＧＰａの塗布基材（３）、緩衝層のヤング率が３．１４ＧＰａの塗布基材（４）及び緩衝層のヤング率が０．０２ＧＰａの塗布基材（５）を用いた、比較例１、比較例２、比較例３の塗布層形成物において塗布ムラが観察された。これに対し緩衝層のヤング率が０．０３ＧＰａの塗布基材（１）を用いた実施例１の塗布層形成物、及び緩衝層のヤング率が１．５ＧＰａの塗布基材（２）を得た実施例２の塗布層形成物においては塗布ムラは観察されず、塗布膜厚が均一な塗布面が得られた。

本発明の塗布方法に係る塗布基材を断面で説明する概略図。 本発明の塗布方法に係る塗布装置での塗布の一例を示す模式図。

符号の説明

１・・・ベース基材 ２・・・緩衝層 ３・・・塗布基材 ４・・・塗布装置
５・・・塗布液 ６・・・バックロール

Claims (2)

1. 内接したバックロールに張着保持された塗布基材表面に、該塗布基材表面と塗布装置との間隙（クリアランス）を調整して塗布液を塗布する塗布方法において
   前記塗布基材の裏面側にヤング率が０．０３〜１．５ＧＰａの緩衝層を有した状態で塗布が行われることを特徴とする塗布方法。
2. 内接したバックロールに張着保持された塗布基材表面に、該塗布基材表面と塗布装置との間隙（クリアランス）を調整して塗布液が塗布された塗布層形成物において
   前記塗布基材はその裏面側に、ヤング率が０．０３〜１．５ＧＰａの緩衝層を有することを特徴とする塗布層形成物。