JP5277271B2 - 粒子含有層付きフィルムの製造方法 - Google Patents

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Description

本発明は粒子含有層付きフィルムの製造方法に関し、特に、粒子を含む塗布液を連続走行する支持体(「ウエブ」という)に塗布することで製造する粒子含有層付きフィルムの製造方法に関する。
ウエブの面に高速かつ薄層に塗布液を塗布するため、エクストルージョン方式の塗布装置が多用される。塗布装置の塗布ヘッドに塗布液を送液する方法の1つとして、引抜方式がある。この引抜方式は、塗布ヘッドと連通する供給系に供給ポンプを配設して、この供給ポンプで塗布ヘッドに塗布液を供給し、塗布ヘッドと連通する引抜系に引抜ポンプを配設し、塗布ヘッドから塗布液の一部を引抜ポンプで引抜く方式である。これにより、塗布ヘッドへの給液量と塗布ヘッドからの引抜量の差分を塗布量としてウエブに塗布する。
引抜方式では、引抜ポンプの入口側圧力が負圧になり、キャビテーションを起こす場合がある。これを防止するため、特許文献1は、引抜ポンプの吐出側圧力と吸引側圧力とを、塗布部の圧力を考慮して、所定の関係とすることを開示する。
しかしながら、粒子を含む塗布液を塗布する場合、使用するポンプの種類が限定される。そのため、圧力の関係を規定するのみでは、流動の変動を抑えられない問題がある。
特許文献2は、粒子を含む塗布液を塗布するにあたり、塗布ヘッドのマニホールドから塗布液を一部抜き出し、これを塗布ヘッドに再度循環させることによりヘッド内の塗布液に流れを作り、粒子の沈降を防止することを開示する。これにより、粒子を塗布液中に均一に分散させ、塗布ムラを抑制する。しかしながら、流速を安定させる方法の記載がなく、マニホールドから出る液流量をどのように安定させるかの問題があった。液流量が安定しない場合、流速が遅い箇所で、粒子を含む液は沈降を生じる。マニホールド内でその沈降が起こり、粒子沈降の塊が大きくなるとスロット内の塗布液の流れに影響が及んで、塗布液量の局所的な分布が起こり、面状故障(スジ)として顕在化する。そのため、塗布ヘッドの給液マニホールド内の沈降が大きく成長する前に、送液を停止して、洗浄を行う必要がある。
特開2002−045761号公報 特開平8−215626号公報
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、塗布ヘッドのマニホールド内での粒子の沈降を防止することができる粒子含有層付きフィルムの製造方法を提供することを目的とする。
本発明の粒子含有層付きフィルムの製造方法によれば、粒径0.5μm以上の粒子を含有する粘度20mPa・s以下の塗布液をタンク内に準備する工程と、前記タンクから前記塗布液を実質的に送液量が一定となるように送液し、前記塗布液を吐出し、供給口と排出口とを持つマニホールドと、スロットとを備える塗布ヘッドの前記供給口に前記塗布液を供給する工程と、前記塗布ヘッドの前記スロットから前記塗布液を連続走行する支持体に供給する工程と、前記塗布ヘッドの前記マニホールドの前記排出口から、前記塗布液の一部を、チャッキ弁を備えた往復動ポンプにより吸込み量を実質的に一定として吸い込み、前記往復動ポンプから脈動流を吐出する工程を、少なくとも備え、前記往復動ポンプの吐出側の圧力を吸込み側の圧力より常に高くなるよう圧力調整する。
本発明の粒子含有層付きフィルムの製造方法によれば、粒子を含有する塗布液を、実質的に送液量が一定となるようにして送液し、塗布ヘッドから一定の吸込み量で往復動ポンプにより吸込むので、塗布ヘッドのマニホールド内での粒子の沈降を防止することができる。
防眩性フィルムの概略構成図。 粒子含有層付きフィルム製造ラインを示す概略構成図。 粒子含有層付きフィルム製造方法を示す概略図。 塗布システムの概略構成図。 往復動ポンプの概略構成図。 往復動ポンプの吐出量波形図。 細配管の概略図。 脈動吸収機構の概略構成図。 実施例の条件と評価をまとめた表図。
以下、添付図面に従って本発明の好ましい実施の形態について説明する。本発明は以下の好ましい実施の形態により説明されるが、本発明の範囲を逸脱することなく、多くの手法により変更を行うことができ、本実施の形態以外の他の実施の形態を利用することができる。したがって、本発明の範囲内における全ての変更が特許請求の範囲に含まれる。
図1は、粒子含有層付きフィルムの一例として、防眩性フィルムの基本的な構成を示す。防眩性フィルム1は、ウエブWと、ハードコート層2と、防眩性層4と、低屈折率層6とをこの順で有する。防眩性層4は粒子8を含んでおり、粒子8により防眩性層4の表面に凹凸が形成される。表面の凹凸により防眩性が発揮される。なお、粒子含有層付きフィルムとして、防眩性フィルムに加えて、散乱フィルム、拡散フィルム、インクジェット用の被記録材シート等が挙げられる。
図2は、粒子含有層付きフィルムの製造ラインを示す構成図である。製造ライン10は、送り出し機66と、除塵機74と、エクストルージョン方式の塗布ヘッドであるスロットダイ12と、乾燥ゾーン76と、加熱ゾーン78と、紫外線ランプ80と、巻取り機82を備える。
最初に、送り出し機66からウエブWが送り出される。ウエブWはガイドローラ68によって案内され、除塵機74に送りこまれる。除塵機74は、ウエブWの表面に付着した塵を取り除く。除塵機74の下流にはエクストルージョン方式の塗布ヘッドであるスロットダイ12が配置される。スロットダイ12と対向する位置にバックアップローラ11が配置される。連続走行するウエブWがバックアップローラ11に支持された状態で、粒子を含む塗布液Fがスロットダイ12から供給される。粒子を含む塗膜がウエブWに形成される。
粒子を含む塗膜付きウエブWが、乾燥ゾーン76、加熱ゾーン78を経て、紫外線ランプ80まで搬送される。紫外線ランプ80により紫外線を照射し、粒子を含む塗膜を硬化させて、粒子含有層を形成する。粒子含有層付きウエブWが、巻取り機82によりロールに巻き取られる。
図3は、スロットダイの一部を切断して示す斜視図である。図4は、粒子含有塗布液をスロットダイからウエブWに塗布するための塗布システムの全体構成を示す。
図3に示すように、スロットダイ12は、本体の内部に設けられたマニホールド14と、マニホールド14と連通するスロット16と、マニホールド14へ塗布液Fを供給する供給口18と、マニホールド14から塗布液Fを引抜く排出口20と、を備える。スロットダイ12は二つのダイブロック26,28によって構成される。マニホールド14、およびスロット16は、キャビティが形成された二つのダイブロック26,28を対向配置することにより形成される。マニホールド14の貫通した両端開口部は、両端部に取付けられる閉鎖板22、24により閉止される。なお、供給口18は閉鎖板22に、排出口20は閉鎖板24に、それぞれ設けられる。
図4に示すように、塗布システム30は、粒子含有塗布液Fを貯蔵するストックタンク32と、ストックタンク32とスロットダイ12とを連通し塗布液Fをスロットダイ12に供給するための供給配管60、スロットダイ12と連通しスロットダイ12から塗布液Fの一部を引抜くための引抜配管62と、引抜配管62とストックタンク32とを連通し引抜かれた塗布液Fをストックタンク32に戻すための循環配管64を備える。なお、引抜配管62を通して引抜かれた塗布液Fを廃棄する場合、循環配管64を設置しなくてもよい。
供給配管60には、ストックタンク32からスロットダイ12に向けて、ポンプ34、圧力計36、フィルター38、流量計40、バッファータンク42が、この順で配置される。
引抜配管62には、スロットダイ12から循環配管64に向けて、流量計44、第1絞り機構48、圧力計46、チャッキ弁を備えた往復動ポンプ50、圧力計54、第2絞り機構52が、この順で配置される。
ストックタンク32内に粒子を含有する塗布液Fが貯蔵される。ポンプ34により、ストックタンク32から塗布液Fが、フィルター38を介してスロットダイ12の供給口18に送液される。ポンプ34は、実質的に一定の吐出量で、塗布液Fを吐出する。吐出量を一定とすることにより、脈動起因の段状ムラの発生を抑制できる。なお、スロットダイへの液供給量を一定にできさえすれば、必ずしもポンプ34を用いる必要はない。タンクから重力落下を利用して送液してもよい。
塗布液Fの一部が、スロットダイ12の排出口20からチャッキ弁を備えた往復動ポンプ50により引抜かれる。往復動ポンプ50は、実質的に一定の吸込み量で、塗布液Fの一部を吸い込む。吸込み量を一定とすることにより、脈動起因の段状ムラの発生を抑制できる。ところが脈動起因の段状ムラは抑制できたものの、塗布量が経時で徐々に減ってしまうという予想外の新課題が生じた。
発明者らは鋭意検討の結果、以下の現象が起きていることを解明した。チャッキ弁を備
えた往復動ポンプ50は、実質的に一定の吸込み量で塗布液Fを吸い込むと、吸い込んだ
塗布液Fを一定量で吐出できないいわゆる脈動が往復動ポンプ50の吐出側で発生し、
液圧力が変動する。ポンプ吐出側の液圧力が低くなったときに、ポンプ吸込み側の液圧力
を下回る。すると、塗布液が吸込み側から吐出側へリークする。塗布液が吐出側へリーク
すると、塗布量が減ってしまう。
上記の新課題を解決するために重要なのは、往復動ポンプ50の吐出側の液圧力を往復動ポンプ50の吸込み側の圧力より常に高くすることである。往復動ポンプ50の吸込み側の流量を実的に一定にすると、吐出側の流量・液圧力は変動する。往復動ポンプ50の吐出側の液圧力変動量は、液の慣性力に関わる液物性や送液系形状(長さ・太さ)等によっても変わるが、いずれにせよ、これら往復動ポンプ50の吐出側の液圧力変動を加味した上で、吐出側の圧力が吸込み側の圧力より常に高くなるようにすることにより、往復動ポンプ50の動作時における塗布液Fのリークを防止する。送液系に多少の外乱が加わってもリークを確実に防止するために、吐出側最低圧力値を吸入側圧力より常に10kPa以上高くなるように圧力調整することが好ましい。
吐出側の圧力を吸込み側の圧力より高くするため、往復動ポンプ50の吸込み側及び/又は往復動ポンプ50の吐出側に、第1絞り機構48及び/又は第2絞り機構52を設置する。引抜配管62内の圧力を、第1絞り機構48及び/又は第2絞り機構52により調整する。流路を絞ることによって、第1絞り機構48の上流側では圧力が高く、下流側で低くできる。第2絞り機構52の上流側では圧力が高く、下流側で低くできる。その結果、往復動ポンプ50の吐出側の圧力を往復動ポンプ50の吸込み側の圧力より常に高くなるように調節できる。
第1絞り機構48及び/又は第2絞り機構52として、ボールバルブ、ゲートバルブ、バタフライバルブを使用することができる。
但し、塗布液Fに含まれる粒子が大きいとき、絞り機構に粒子が詰まる可能性がある。この問題を回避するため、好ましくは、粒子径より大きい内径を有し(例えば、φ2mm)、一定以上の長さを有する(例えば、30mm)配管、又は背圧弁を使用することが好ましい。
次に、本実施の形態に使用される細配管の形状及びサイズについて説明する。図7は、細配管のモデルの一例を示す。左から右に液体が流れ、そのときに掛かる圧力損失は、流路の圧力損失の計算方法として知られている(たとえば、管路・ダクトの流体抵抗:日本機械学会 1979年)。入り口の管路径d1、入り口断面積A1、細管部管路径d2、細管断面積A2、細管管路径l、出口管路径d3、出口断面積A3として、入り口出口のテーパー角度をθとする。入り口部、細管部、出口部のそれぞれの損失ヘッドを、h1、h2、h3とすると、入り口と出口の損失係数をδin、δout、細配管の管摩擦係数をλ、細管部の流れを層流として、次式で表せることが知られている。
(入口 損失ヘッド)
Figure 0005277271
(細管 損失ヘッド)
Figure 0005277271
(出口 損失ヘッド)
Figure 0005277271
本形状から、δin=0.04、δout=1.06として計算すると5kPaの圧力損失(液圧上昇)が得られるのは、引抜き流量1.2L/分で液の粘度7mPa・sなら細管径がφ3mm時に長さ14mm程度、細管径がφ2.5mm時には、引抜流量0.6L/分で液の粘度が7mPa・sなら長さ38mm程度である。このように、必要な液圧上昇量に応じて細配管の径・細い部分の長さを設計すれば良い。
なお、細配管の出口または/および入り口部に上図のようなテーパーを設けることが好ましい。出口または/および入り口部にテーパーの無い形の方が圧力損失は大きいが、塗布液の滞留部ができやすく、そこで粒子の沈降・凝集が起こる可能性がある。粒子が凝集すると、その部分を洗浄するなどの更なる手段が必要になる。これを未然に防ぐために、細配管の出口または/および入り口部にテーパーを設けることが効果的である。
細配管の細管部管路径(長径)d2と流路方向長lはl>d2であることが好ましい。
往復動ポンプ50の吐出側の脈動・液圧変動が大きいほど、吐出側の液圧極小値が低くなり、吸込み側の液圧を下回りやすくなる。その対策として第1絞り機48及び/又は第2絞り機構52の絞りを強化すると、絞り機構52に粒子が詰まりやすくなる。そこで、往復動ポンプ50の吐出側の脈動・液圧変動を抑制する機構を設けることも好ましい。例えば、細い配管であって、管の一部に弾性素材を有する構造を使用すると良い。
図8は、管の一部に弾性素材を有する配管の概略構成図である。脈動吸収機構200は、配管210を備え、配管210の一部が点線で示す弾性部材212で構成されている。さらに、この弾性部材212の周囲を囲むエア室214を備える。エア室214はエア供給手段216と連通している。エア供給手段216がエア室214にエアを供給する。
脈動吸収機構200は往復動ポンプ50の吐出側に設置される。往復動ポンプ50が脈動流を吐出すると、その配管210内の圧力上がる。この圧力上昇を弾性部材212が吸収する。これにより脈動を抑制することができる。
次に、往復動ポンプ50図5、図6を参照して説明する。図5は、往復動ポンプ50の概略の構成を示す。往復動ポンプの一例としてダイアフラム式の往復動ポンプを示す。ポンプ34と往復動ポンプ50は、センターロッド92、センターロッド92の両端に設置された第1ダイアフラム94と第2ダイアフラム96と、これらを収容するハウジング98とを備える。ハウジング98は、塗布液Fを吸い込むための吸込み口100と塗布液Fを吐出するための吐出口102を備える。
図5に示すように、圧縮油が第1ダイアフラム94側に供給される。圧縮油によりセンターロッド92が移動し、第1ダイアフラム94側の塗布液Fを吐出口102から吐出する。同時に、第2ダイアフラム96も移動し、第2ダイアフラム側に吸込み口100を介して塗布液Fを吸い込む。
次に、圧縮油が第2ダイアフラム96側に供給される。圧縮油によりセンターロッド92が移動し、第2ダイアフラム96側の塗布液Fを吐出口102から吐出する。同時に、第1ダイアフラム92も移動し、第1ダイアフラム側に吸込み口100を介して塗布液Fを吸い込む。このようにして、塗布液Fが連続的に吸い込まれ、吐出される。
塗布液Fのリークを防止するため、吸込み口100側に2個のキャッチボール90が設置され、吐出口102側に2個のキャッチボール90が設置される。この様な液漏れ防止機構をチャッキ弁という。
なお、吸い込みと吐出のタイミングは、カム(不図示)を回転させることで制御される。
ダイアフラム式の往復動ポンプでは、リークを確実に防止するため、吐出口102側の圧力が吸込み口100側の圧力より高いことが求められる。
往復動ポンプ50について、第1絞り機構48、及び/又は第2絞り機構52を設置することにより、吐出側の圧力を吸込み側の圧力より常に高くする。
往復動ポンプの一例としてダイアフラム式の往復動ポンプを示した。但し、これに限定されず、ピストン式の往復動ポンプ、プランジャー式の往復動ポンプ等を使用できる。
図6は往復動ポンプの吐出量の波形図を示す。図6の波形図の縦軸は塗布液の吐出量及び吸込み量を示し、横軸は時間を示す。
図6に示すように、往復動ポンプ50では、第1プランジャー(第1ダイアフラム)、第2プランジャー(第2ダイアフラム)が連続して交互に動作する。第1プランジャーによる吸込み量と第2プランジャーによる吸込み量との合計吸込み量が一定となるよう、第1プランジャーと第2プランジャーとが動作する。これにより、脈動が実質的に発生しない状態で、塗布液Fがスロットダイ12から引抜かれる。
送液量一定のポンプ34と往復動ポンプ50の動作により、スロットダイ12のマニホールド14内では流速が一定となる。したがって、マニホールド14内で粒子が沈降するのを防止することができる。
次に、粒子含有層付きフィルムの製造に使用される材料について説明する。
<支持体(ウエブ)>
支持体としては、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を形成するポリマーとしては、セルロースアシレート(例、トリアセチルセルロース、ジアセチルセルロース、代表的には富士フイルム(株)製TAC−TD80U,TD80UFなど)、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)、ポリスチレン、ポリオレフィン、ノルボルネン系樹脂(アートン:商品名、JSR(株)製)、非晶質ポリオレフィン(ゼオネックス:商品名、日本ゼオン(株)製)、(メタ)アクリル系樹脂(アクリペットVRL20A:商品名、三菱レイヨン(株)製、特開2004−70296号公報や特開2006−171464号公報記載の環構造含有アクリル系樹脂)などが挙げられる。このうちトリアセチルセルロース、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、が好ましく、特にトリアセチルセルロースが好ましい。
<塗布液>
塗布液は有機溶媒、粒子、及びバインダーポリマーを含む。塗布液の粘度が低い場合(例えば20mPa・s以下の時)、粒子が沈降しやすいので、本発明が顕著な効果を発揮する。
(有機溶媒)
有機溶媒としては、例えばアルコール系では、メタノール、エタノール、n−プロパノール、イソプロパノール、n−ブタノール、イソブタノール、第二ブタノール、第三ブタノール、イソアミルアルコール、1−ペンタノール、n−ヘキサノール、メチルアミルアルコール等、ケトン系では、メチルイソブチルケトン、メチルエチルケトン、ジエチルケトン、アセトン、シクロヘキサノン、ジアセトンアルコール等、エステル系では、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸n−プロピル、酢酸イソプロピル、酢酸イソブチル、酢酸n−ブチル、酢酸イソアミル、酢酸n−アミル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、酪酸メチル、酪酸エチル、酢酸メチル、乳酸メチル、乳酸エチル等、エーテル、アセタール系では、1,4ジオキサン、テトラヒドロフラン、2−メチルフラン、テトラヒドロピラン、ジエチルアセタール等、炭化水素系では、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、イソオクタン、リグロイン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、スチレン、ジビニルベンゼン等、ハロゲン炭化水素系では、四塩化炭素、クロロホルム、塩化メチレン、塩化エチレン、1,1,1−トリクロルエタン、1,1,2−トリクロルエタン、トリクロルエチレン、テトラクロルエチレン、1,1,1,2−テトラクロルエタン等、多価アルコールおよびその誘導体系では、エチレングリコール、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノアセテート、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ブタンジオール、ヘキシレングリコール、1,5−ペンタンジオール、グリセリンモノアセテート、グリセリンエーテル類、1,2,6−ヘキサントリオール等、脂肪酸系では、蟻酸、酢酸、プロピオン酸、絡酸、イソ絡酸、イソ吉草酸、乳酸等、窒素化合物系では、ホルムアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、アセトアミド、アセトニトリル等、イオウ化合物系では、ジメチルスルホキシド等、が挙げられる。
有機溶媒の中でメチルイソブチルケトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、アセトン、トルエン、キシレン、酢酸エチル、1−ペンタノール等が特に好ましい。また、有機溶媒には、凝集性制御の目的でアルコール、多価アルコール系の溶媒を適宜混合して用いてもよい。これらの有機溶媒は、単独でも混合して用いてもよく、塗布組成物中に有機溶媒総量として、20質量%〜90質量%含有することが好ましく、30質量%〜80質量%含有することがより好ましく、40質量%〜70質量%含有することが最も好ましい。粒子含有層の表面形状の安定化のためには、沸点が100℃未満の溶媒と沸点が100℃以上の溶媒を併用することが好ましい。
(粒子)
粒子含有層内に分散される粒子の具体例としては、例えば、架橋ポリメチルメタアクリレート、架橋メチルメタアクリレート−スチレン共重合体、架橋メチルメタアクリレート−メチルアクリレート共重合、架橋アクリレート−スチレン共重合粒子、架橋ポリスチレン粒子、架橋メチルメタアクリレート−架橋変性アクリレート共重合粒子、メラミン・ホルムアルデヒド樹脂粒子、ベンゾグアナミン・ホルムアルデヒド樹脂粒子等の樹脂粒子が好ましく挙げられる。なかでも架橋ポリメチルメタアクリレート、架橋メチルメタアクリレート−スチレン共重合体等が好ましい。
粒子の粒度分布はコールターカウンター法により測定し、測定された分布を粒子数分布に換算する。平均粒子径は得られた粒子分布から算出したり、光散乱法や電子顕微鏡写真により測定できる。
バインダー中で粒子が沈降し易いので、沈降防止のためにシリカ等の無機フィラーを添加してもよい。なお、無機フィラーは添加量が増す程、透光性粒子の沈降防止に有効であるが、塗膜の透明性に悪影響を与える。したがって、好ましくは、粒径0.5μm以下の無機フィラーを、バインダーに対して塗膜の透明性を損なわない程度に、0.1質量%未満程度含有させるとよい。
これらの具体的な粒子の一例としては、市販されている樹脂粒子を挙げることができ、例えば、綜研化学(株)製のケミスノー、MX600、MX675、RX0855、MX800、SX713L、MX1500H等、あるいは積水化成品工業(株)製のテックポリマー、SSX108HXE、SSX108LXESSX−106TN、SSX−106FB、XX120S等を用いることができる。
(バインダーポリマー)
マトリックスを形成するバインダーポリマーとしては、特に限定されないが、電離放射線等による硬化後に飽和炭化水素鎖、又はポリエーテル鎖を主鎖として有する透光性のバインダーポリマーであることが好ましい。また、硬化後の主たるバインダーポリマーは架橋構造を有することが好ましい。なお、バインダーポリマーは、防眩層中(固形分)、55〜94質量%を構成するのが好ましい。さらに好ましくは75〜90質量%である。
硬化後に飽和炭化水素鎖を主鎖として有するバインダーポリマーとしては、下記に述べる第一群の化合物より選ばれるエチレン性不飽和モノマーおよびこれらの重合体が好ましい。また、ポリエーテル鎖を主鎖として有するポリマーとしては、下記に述べる第二群の化合物より選ばれるエポキシ系モノマーおよびこれらの開環による重合体が好ましい。さらにこれらのモノマー類の混合物の重合体も好ましい。
重合開始剤は、上記モノマー100質量部に対して、重合開始剤総量で0.1〜15質量部の範囲で使用することが好ましく、1〜10質量部の範囲がより好ましい。
[実施例]
以下、実施例を挙げ本発明を説明する。ただし、これらに限定されるものではない。
塗布液Fの組成
8μm粒子分散液
CAB:セルロースアセテートブチレート
メチルイソブチルケトン(MIBK)
メチルエチルケトン(MEK)
バインダー
塗布液の粘度:8mPa・s、比重:0.958
ストックタンク、送液ポンプ、ポール社製フィルター、流量計(エンドレスハウザー社製)、泡・脈動吸収用バッファータンク、スロットダイ、流量計(エマソン社製)、第1絞り機構、圧力計、引抜きポンプ(往復動ポンプ)、圧力計、第2絞り機構、循環配管を、この順で配置させて、塗布システムを組んだ。
送液ポンプと引抜きポンプとは同じ構造のものを用いた。ただし、吸込みと吐出のタイミングの制御について、送液ポンプと引抜きポンプとはカムの回転方向が異なる。吐出量を一定とする送液ポンプのカムの回転方向を順回転と称し、吸込み量を一定とする引抜きポンプのカムの回転方向を逆回転と称する。
送液ポンプから、スロットダイに塗布液が供給される。塗布液の供給量は、ウエブへの塗布量と、引抜きポンプからの引抜き量との合計の量となる。ウエブへの送液量を2117cc/分の一定とし、粒子の沈降防止に必要な高流速(特開2009−72689参照)になるように、引抜きポンプを運転した。
引抜ポンプの動作回転数を調整することで引抜量を調整した。これに応じて2217cc/分〜3117cc/分の供給量で送液ポンプを運転した。引抜ポンプの前の圧力を調整する第1絞り機構として細配管を使用した。
引抜ポンプの後の圧力を調整する第2絞り機構として、ゲートバルブ、配管径を狭くした細配管、背圧弁、弾性素材を一部に用いた細配管などを用いた。単純に液圧を上げる絞り機構として、ゲートバルブなどがある。液圧を上げつつ凝集粒子の詰まりを防止する機構として配管径を狭くした細配管が挙げられる。また、吐出側の脈動を吸収する機構を備えた液圧を上げる方法として、背圧弁や細配管の一部を弾体にする方法が挙げられる。上記の液圧力上昇手段と公知の送液脈動吸収装置(たとえば、特開2010−78004など)を組み合わせて用いてもよい。
図9に示す表は、絞り機構の種類、引抜ポンプ前後の圧力、圧力変動、段状ムラ、経時膜厚変化等の結果をまとめたものである。段ムラは、膜厚変動が1.5%以内を○とし、送液の経時膜厚変化は、0.01%/h以内を○とした。
実施例1〜5について、(1)引抜ポンプの引抜量が一定、(2)引抜ポンプ前後の圧力について、吐出側が吸込み側より常に高いという条件を満たしているので、段状ムラ、及び経時膜厚変化の評価がいずれも○(良)以上であった。
比較例1は、引抜量が一定でない、つまり引抜きポンプ前で脈動が生じているので、段状ムラの評価が×であった。比較例2〜4について、引抜ポンプ後液圧力最低値が、液圧力変動に伴い、引抜ポンプ前液圧力平均値より低くなる場合がある。その結果、経時膜厚変化の評価が×であった。
12…スロットダイ、14…マニホールド、18…供給口、20…排出口、30…塗布システム、34…第1往復動ポンプ、48…第1絞り機構、50…第2往復動ポンプ、52…第2絞り機構

Claims (5)

  1. 粒径0.5μm以上の粒子を含有する粘度20mPa・s以下の塗布液をタンク内に準備する工程と、
    前記タンクから前記塗布液を実質的に送液量が一定となるように送液し、前記塗布液を吐出し、供給口と排出口とを持つマニホールドと、スロットとを備える塗布ヘッドの前記供給口に前記塗布液を供給する工程と、
    前記塗布ヘッドの前記スロットから前記塗布液を連続走行する支持体に供給する工程と、
    前記塗布ヘッドの前記マニホールドの前記排出口から、前記塗布液の一部を、チャッキ弁を備えた往復動ポンプにより吸込み量を実質的に一定として吸い込み、前記往復動ポンプから脈動流を吐出する工程を、少なくとも備え、
    前記往復動ポンプの吐出側の圧力を吸込み側の圧力より常に高くなるよう圧力調整する粒子含有層付きフィルムの製造方法。
  2. 前記圧力調整を、前記往復動ポンプの吸込み側、及び/又は吐出側に設けられた絞り機構で行うことを特徴とする請求項1記載の粒子含有層付きフィルムの製造方法。
  3. 前記絞り機構により、流路断面積を前記絞り機構前の流路断面積の40%以下に絞り、前記絞った部分の流路方向長を絞り部の長径以上にすることを特徴とする、請求項2記載の粒子含有層付きフィルムの製造方法。
  4. 前記絞り機構の出口及び/又は入口部をテーパー形状にすることを特徴とする、請求項2記載の粒子含有層付きフィルムの製造方法。
  5. 前記往復動ポンプと、前記往復動ポンプの吐出側に設けられた絞り機構との間で、弾性体による脈動吸収を行うことを特徴とする、請求項2記載の粒子含有層付きフィルムの製造方法。
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