JP5409322B2 - 塗布装置及びこの塗布装置を用いた塗布膜製品の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、主に、スロットダイのポケット部に給液した洗浄水を、スリットを介してスリット吐出口から走行するアルカリ水溶液が塗布されたウエブに吐出し、該ウエブを洗浄する塗布装置に関する。

近年、平面型画像表示装置（ＦＰＤ）として液晶表示装置が様々な分野で採用されている。液晶表示装置は、液晶セルと偏光板及び光学補償シート（位相差板）等の光学的機能を有するシート材料（光学フィルム）で構成されている。

偏光板は、一般に偏光膜とその両側に設けられた２枚の透明保護膜から構成される。偏光膜は、一般に、ポリビニルアルコールに沃素または二色性染料の水溶液を含浸させて、これを一軸延伸することで得られる。光学補償シートは、画像着色を解消し、視野角を拡大することで液晶表示装置の表示品位を向上する機能を有するため、種々の液晶表示装置で採用されている。

偏光板、光学補償シートの透明支持体としては、優れた光透過性、光学的な無配向性、優れた物理的、機械的特性、温湿度変化の少ない特性を有するセルロースアセテートフィルムに代表されるセルロースエステルフィルムが採用されている。

光学補償シートとしては、従来から使用されていた延伸複屈折フィルムに代わり、透明支持体上に液晶性分子（特に、ディスコティック液晶性分子）から形成された光学異方層を有する光学補償シートを使用することが提案されている。この光学異方層は、液晶性分子を配向させ、その配向状態を固定することで形成する。液晶性分子、特にディスコティック液晶性分子を用いることで液晶セルの種々の表示モードに対応する様々な光学特性を有する光学補償シートを作ることができる。

透明支持体であるセルロースエステルフィルムに偏光膜や光学異方層を接着層や配向膜（通常ポリビニルアルコール）を介して設けるが、これら接着層や配向膜との密着性を持たせるための手段の一つとして、セルロースエステルフィルムをアルカリ水溶液に浸漬処理してその表面を鹸化し親水化する方法が提案されている（例えば、特許文献１）。

また、セルロースエステルフィルムにアルカリ水溶液を塗布することにより該フィルムの片側表面を選択的に鹸化処理する方法も提案されている（例えば、特許文献２）。

さらに、全面均一に鹸化処理することで、生産性、表示欠陥のない光学補償シートを製造する方法も提案されている（特許文献３）。そして、特許文献３には、アルカリ水溶液による鹸化処理工程（加熱、塗布、鹸化反応、反応停止、洗浄）についての開示がなされ、鹸化処理工程は、ウエット・除電・除塵工程、加熱工程、塗布工程、鹸化反応工程、反応停止工程、洗浄工程からなることが示されている。

アルカリ水溶液が塗布されたウエブを洗浄する方法には、塗布ヘッド内のポケット部に送液した洗浄液をポケット部に連通するスリットを介して外部に押し出し、走行するウエブに塗布するスロットダイが多用されている。

特開平７−１５１９１４号公報 特開２００２−８２２２６号公報 特開２００３−３１３３２６号公報

しかしながら、スロットダイでウエブのアルカリ水溶液を洗浄する場合では、ウエブ耳部に吐出される洗浄液の吐出速度や吐出角度の不安定さによって引き起こる洗浄不良による耳部の故障を抑制することはできないという欠点がある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、ウエブのアルカリ水溶液を洗浄する際にウエブ耳部に吐出される洗浄液の吐出速度や吐出角度の不安定さを効果的に抑制することのできる塗布装置及びこの塗布装置を用いた塗布膜製品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、洗浄液を走行するアルカリ水溶液が塗布されたウエブ幅方向に広げるポケット部と、洗浄液を前記ポケット部へ供給する給液口と、前記洗浄液を前記ポケット部から前記ウエブに吐出するスリット吐出口と、前記ポケット部から前記スリット吐出口へと前記洗浄液が通るスリットと、を有する塗布装置であって、前記スリットの両端にはスペーサーを設け、該スペーサーには、前記ポケット部から所定の距離後、前記スリット吐出口と平行する部分と、前記スリット吐出口において洗浄液がウエブ中央部に傾斜する吐出角度を生じる傾斜する部分と、が形成されていることを特徴とする。

本発明によれば、洗浄水がポケット部からスリットに流入する際に、スペーサーのスリット吐出口と平行する部分により、スリット端部の吐出速度を上昇させることができ、スペーサーの傾斜する部分により、ウエブ裏側に回り込まないように吐出角度を設定できるので、ウエブ耳部に吐出される洗浄液の吐出速度や吐出角度の不安定さによる洗浄不良による耳部の故障を抑制することができる。

前記所定の距離は３ｍｍ以上であることが好ましい。３ｍｍ以上であることで好ましくウエブ端部への洗浄液の吐出速度を上昇させることができる。

本発明に係るスペーサーおいて、前記平行する部分と、前記傾斜する部分と、の間に、前記スリット吐出口と垂直する部分が形成されていることが好ましい。このスリット吐出口と略垂直する部分が形成されていることで更に吐出速度を上昇させることができるので、更に洗浄不良による耳部の故障を抑制することができる。なお、本明細書において、平行又は垂直というのは、厳密な平行又は垂直のみに限定されることなく、厳密な平行又は垂直から±２０°以内を意味する。

本発明において、前記洗浄液の吐出角度θ（°）は、洗浄液がスリット吐出口から吐出される吐出速度ｖ（ｍ／ｓ）との関係が、θ＜５．８７ｖ^２−１６．０ｖ＋２７．２を満たす範囲とすることが好ましく、θ≦４１．７ｌｎ（ｖ）−２５．８を満たす範囲とすることが更に好ましい。この範囲とすることで、洗浄不良による耳部の故障を抑制することができる。

本発明の塗布装置を用いて洗浄したウエブを塗布膜製品にすることにより、ウエブ端部において故障が少ないので好適である。また、この塗布膜製品は、液晶表示装置に用いる光学補償フィルムであることが好ましい。

以上説明したように、本発明の塗布装置によれば、ウエブのアルカリ水溶液を洗浄する際にウエブ耳部に吐出される洗浄液の吐出速度や吐出角度の不安定さを効果的に抑制することができる。従って、本発明の塗布装置を用いて製造した塗布膜製品は、ウエブ端部でも故障が少ない塗布膜製品を提供することができる。

光学補償フィルムの製造ラインを説明する説明図 本発明に係る塗布装置の側面断面図 本発明に係る塗布装置を説明する説明図 本発明に係る塗布装置の別態様を説明する説明図 本発明に係るスペーサーの実験を行ったときの結果を示す表 実験の結果を示すグラフ

以下添付図面に従って本発明に係る塗布装置の好ましい実施の形態を光学補償フィルムの製造ラインに用いた場合について詳説する。
図１は、光学補償フィルムの製造ラインを示す図であり、光学補償フィルムが製造するまでの各工程を順番に説明する。

[アルカリ鹸化ポリマーフィルムの製造]
図１に示すように、アルカリ鹸化ポリマーフィルムの製造方法は、主として、送り出し機６６から送り出されたポリマーフィルム１６にアルカリ水溶液を塗布してフィルム面を鹸化する塗布工程２０、アルカリ鹸化されたポリマーフィルム１６からアルカリ水溶液を洗い落として乾燥する洗浄工程２４とで構成される。そして、本発明では、塗布工程２０において、ポリマーフィルムの表面に塗布するアルカリ水溶液を循環使用するが、循環使用するためのアルカリ水溶液循環ラインについては、後で説明する。

塗布工程２０では、塗布機２２でポリマーフィルム１６にアルカリ水溶液を塗布する。塗布方式に関しては、各種態様が採りうるが、アルカリ水溶液の塗布量は、その後、水洗除去するため廃液処理を考慮して、極力抑制することが望ましく、１〜１００ｃｃ／ｍ² が好ましく、１〜５０ｃｃ／ｍ² がより好ましい。このことから、少ない塗布量域でも安定に塗布できるロッドコーター、グラビアコーター、ブレードコーター、ダイコーターが特に好ましい。また、アルカリ水溶液を塗布し、ポリマーフィルムを鹸化処理したのち、アルカリ水溶液をポリマーフィルムから容易に洗い落とすために、アルカリ水溶液はポリマーフィルムの下面に塗布することが好ましい。

鹸化反応に必要なアルカリ塗布量は、ポリマーフィルムの単位面積当りの鹸化反応サイト数に配向膜との密着を発現させるために必要な鹸化深さを乗じた総鹸化サイト数（＝理論アルカリ塗布量）が目安となる。鹸化反応の進行にともなってアルカリが消費され反応速度が低下するため、実際には上述の理論アルカリ塗布量の数倍を塗布することが好ましい。具体的には、理論アルカリ塗布量の２〜２０倍であることが好ましく、２〜５倍であることがさらに好ましい。

アルカリ水溶液の温度は、反応温度（＝ポリマーフィルムの温度）に等しいことが望ましい。使用する有機溶媒の種類によっては、反応温度がアルカリ水溶液の沸点を越える場合もある。安定な塗布を行うためには、アルカリ水溶液の沸点よりも低い温度であることが好ましく、沸点よりも５℃低い温度であることがさらに好ましく、沸点よりも１０℃低い温度であることが最も好ましい。

アルカリ水溶液を塗布した後、鹸化反応が終了するまで、ポリマーフィルムの温度を室温以上に保つことが好ましい。ポリマーフィルムの温度は、アルカリ水溶液塗布前に加熱した温度と同じでも異なっていてもよい。また、鹸化反応中に温度を連続的、または段階的に変更してもよい。フィルム温度は、１５〜１５０℃、好ましくは２５〜１００℃、さらに好ましくは３０〜８０℃である。

アルカリ水溶液を塗布して、洗い落とすまでに上記温度範囲に保持する時間は、搬送速度にもよるが、１秒〜３００秒間に保つことが好ましく、２〜１００秒間に保つことがより好ましく、３〜５０秒間に保つことが特に好ましい。

塗布工程２２でフィルム表面にアルカリ水溶液が塗布されて鹸化されたポリマーフィルムは、次に洗浄工程２４で洗浄される。

洗浄工程２４での洗浄は、洗浄水を塗布する方法、洗浄水を吹き付ける方法、あるいは、洗浄水の入った容器にポリマーフィルムごと浸漬する方法で実施できる。

水の吹き付け方法は、一般的に、塗布ヘッド（例、ファウンテンコーター、フロッグマウスコーター）を用いる方法、あるいは、空気の加湿や塗装、タンクの自動洗浄に利用されるスプレーノズルを用いる方法で実施できる。

ここで、本発明では、ポケット部に給液した洗浄水を、スリットを介してスリット吐出口から走行するアルカリ水溶液が塗布されたポリマーフィルム（ウエブ）に吐出し、洗浄する塗布装置（スロットダイ）を用いる。

図２は本発明に係る洗浄工程２４での塗布装置２５であって、塗布装置２５の上流側と下流側にウエブ１６を塗布ヘッド側に押し付ける押圧ローラ３８，３８を配設した場合の側面断面図である。なお、別の態様として、塗布装置１０の先端に対向させてウエブ１６を係合支持するコーティングローラを配設してもよい。また、図３は、本発明の要部を説明する説明図である。

図２の洗浄工程２４は、主として、洗浄液をスリット３２を介してスリット吐出口３２Ａから吐出する塗布ヘッドと、矢印方向に連続走行するウエブ１６を塗布装置２５の先端部に押圧状態で近接させる一対の押圧ローラ３８、３８とで構成される。

塗布装置２５は、第２エッジ部４２と第１エッジ部４０とから成る２つのブロックで構成され、第２エッジ部４２は、スリット３２を境にしてウエブ走行方向の下流側に、第１エッジ部４０は上流側に位置し、第２エッジ部４２と第１エッジ部４０が連続走行するウエブ１６と近接された状態で対向配置される。

塗布装置２５の内部には、ウエブ１６の幅方向に沿って筒状のポケット部４６が形成され、前記スリット３２に連通される。そして、ポケット部４６に供給された洗浄液は、塗布幅に対応する幅に拡流された後、スリット３２を上昇してスリット吐出口３２Ａから吐出され、ウエブ１６を洗浄する（図３参照）。

図３（Ａ）に示すように、ポケット部４６の貫通した開口部にはポケット栓４８が設けられる。ポケット栓４８の他方には洗浄液をサイド供給するための給液口４９が設けられ、この給液口４９に給液管５０を接続することによりポケット部４６に洗浄液を供給する。 尚、給液管５０に塗布液を送液する送液ラインは、ポケット部４６に洗浄液を連続的に且つ一定の液量で送液可能なものであればよい。

スリット３２は、ポケット部４６とスリット吐出口３２Ａとを繋ぐ狭隘な流路であり、ウエブ幅方向に延設される。スリット３２のスリット吐出口３２Ａ方向への流路長さは、洗浄液の液組成、物性、供給流量、供給液圧等の塗布条件を考慮して適宜設定される。

このように形成された塗布装置２５では、ウエブ耳部に吐出される洗浄液の吐出速度や吐出角度の不安定さによって引き起こる洗浄不良による耳部の故障を抑制することはできないという欠点があった。

そこで、本発明では、図３（Ａ）に示すように、スリット３２にポケット部４６から所定の距離Ｘ後、スリット吐出口３２Ａと平行する部分５４ａと、スリット吐出口での洗浄液の吐出角度を生じさせる傾斜する部分５４ｂと、が形成されているスペーサー５４を設けるようにした。尚、図３（Ｂ）は、図３（Ａ）の塗布装置２５要部の断面図である。

このようなスペーサー５４を両端部に設けることで、洗浄水がポケット部４６からスリット３２に流入する際に、スペーサー５４のスリット吐出口と平行する部分５４ａにより、スリット吐出口３２Ａにおけるスリット端部の洗浄液の吐出速度を上昇させることができ、スペーサーの傾斜する部分５４ｂにより、ウエブ裏側に回り込まないように洗浄液の吐出角度を設定できるので、ウエブ耳部に吐出される洗浄液の吐出速度や吐出角度の不安定さによる洗浄不良による耳部の故障を抑制することができる。

所定の距離Ｘは３ｍｍ以上であることが好ましい。３ｍｍ以上であることで好ましくウエブ端部への洗浄液の吐出速度を上昇させることができる。

なお、ここで、スペーサー５４のスリット吐出口３２Ａと平行する部分５４ａは、スリット吐出口３２Ａに対し３０°未満となるように形成されている。

ここで、本発明に係る図３（Ａ）のスペーサー５４の平行する部分５４ａと傾斜する部分５４ｂとの間には、図４に示すようにスリット吐出口３２Ａと略垂直する部分５４ｃが形成されていることが好ましい。

このスリット吐出口と略垂直する部分５４ｃが形成されていることで更に吐出速度を上昇させることができるので、更に洗浄不良による耳部の故障を抑制することができる。
図５は図４の塗布装置２５のスペーサー５４のＬ１、Ｌ２、θ１の値を振って実験を行ったときの結果を示した表である。なお、この実験では、図３（Ａ）に示した所定の距離Ｘは３ｍｍとした。

この実験における洗浄水の吐出速度ｖと吐出角度θも図５の表に示している。

この図５の表の結果を横軸に吐出速度ｖ、縦軸に吐出角度θとしてグラフにしたものが図６である。尚、ここで、「ＬＬ印字」とは、サイズが大きい輝点である状態をいい、「白抜け故障」とは、輝点の輝度が低い状態をいう。また、評価は、改善効果が見られるものを○、改善効果が小さいものを△、改善効果が無いものを×、と記載している。

本発明において、前記洗浄液の吐出角度θ（°）は、洗浄液がスリット吐出口から吐出される吐出速度ｖ（ｍ／ｓ）との関係が、θ＜５．８７ｖ^２−１６．０ｖ＋２７．２を満たす範囲とすることが好ましく、θ≦４１．７ｌｎ（ｖ）−２５．８を満たす範囲とすることが更に好ましいことが分かる。この範囲とすることで、洗浄不良による耳部の故障を抑制することができる。なお、上記式は、プロットした点を最小２乗法で近似した式である。

洗浄水には、純水を用いることが好ましい。本発明に用いられる純水とは、比電気抵抗が少なくとも０．１ＭΩ以上であり、特にナトリウム、カリウム、マグネシウム、カルシウムなどの金属イオンは１ｐｐｍ未満、クロル、硝酸などのアニオンは０．１ｐｐｍ未満であることが好ましい。

洗浄水の温度は、高い方が洗浄能力が上がる。しかし、搬送されるポリマーフィルム上に水を吹き付ける方法においては、空気と接触する水の面積が大きく、高温ほど蒸発が著しくなるため、周囲の湿度が増し、結露する危険性が高くなる。このため、洗浄水の温度は、通常は５〜９０℃、好ましくは２５〜８０℃、さらに好ましくは２５〜６０℃の範囲で設定する。

アルカリ水溶液の成分、または鹸化反応の生成物が水に容易に溶けない場合、洗浄工程の前または後に水に不溶な成分を除去するための溶剤洗浄工程を付加しても良い。溶剤洗浄工程は、上に述べた水洗方法、水切り手段を利用することができる。

洗浄工程２４の次に乾燥工程（不図示）を設けることもできる。通常は、エアナイフなどの水切り手段で充分に水膜を除去できることが多く、乾燥工程は必要でないことがあるが、ポリマーフィルムをロール状に巻き取る前に、好ましい含水率に調整するために加熱乾燥してもよい。逆に、設定された湿度を有する風で調湿することもできる。乾燥風の温度は３０〜２００℃が好ましく、４０〜１５０℃がより好ましく、５０〜１２０℃が特に好ましい。

本発明においてアルカリ鹸化に用いられるアルカリ水溶液は、ｐＨ１１以上のアルカリ水溶液が好ましい。より好ましくはｐＨ１２〜１４である。

アルカリ水溶液に用いられるアルカリ剤の例として、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム等の無機アルカリ剤、また、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、ＤＢＵ（１，８−ジアザビシクロ［５，４，０］−７−ウンデセン）、ＤＢＮ（１，５−ジアザビシクロ［４，３，０］−５−ノネン）、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド、テトラプロピルアンモニウムヒドロキシド、テトラブチルアンモニウムヒドロキシド、トリエチルブチルアンモニウムヒドロキシドなどの有機アルカリ剤も用いられる。これらのアルカリ剤は単独又は２種以上を組み合わせて使用することもでき、一部を例えばハロゲン化したような塩の形で添加してもよい。

アルカリ水溶液におけるアルカリ剤の濃度は、使用するアルカリ剤の種類、反応温度及び反応時間に応じて決定されるが、アルカリ剤の含有量は、アルカリ水溶液中の水酸化イオン濃度が０．１〜５ｍｏｌ／ｋｇが好ましく、０．３〜３ｍｏｌ／ｋｇがより好ましい。

アルカリ水溶液の溶媒は、水及び水溶性有機溶媒であるアルコールの混合溶液が好ましい。有機溶媒としては、沸点が１２０℃以下、更には６０〜１２０℃、特には６０〜１００℃以下のものが好ましい。

［配向膜の形成］
上記のように鹸化処理されたポリマーフィルムは、図１に示したように、塗布装置２６により配向膜形成用樹脂を含む塗布液が塗布され、乾燥装置２８により塗布液を乾燥することで透明樹脂層が形成される。

配向膜は、架橋された２種のポリマーからなることがさらに好ましい。２種のポリマーの一方は、それ自体架橋可能なポリマーまたは、架橋剤により架橋されるポリマーである。配向膜は、官能基を有するポリマーあるいはポリマーに官能基を導入したものを、光、熱又はｐＨ変化により、ポリマー間で反応させて形成するか、あるいは、反応活性の高い化合物である架橋剤を用いてポリマー間に架橋剤に由来する結合基を導入して、ポリマー間を架橋することにより形成することができる。

ポリマーの架橋は、ポリマーまたはポリマーと架橋剤の混合物を含む塗布液をポリマーフィルム上に塗布した後、加熱することにより実施できる。配向膜をポリマーフィルム上に塗設した後から、光学フィルムを得るまでのいずれかの段階で架橋させる処理を行なってもよい。配向膜上に形成される円盤状構造を有する化合物（光学異方層）の配向を考慮すると、円盤状構造を有する化合物を配向させた後に最終の架橋を行なうことも好ましい。すなわち、ポリマーフィルム上にポリマーおよびポリマーを架橋することができる架橋剤を含む塗布液を塗布した場合、加熱乾燥した後、ラビング処理を行なって配向膜を形成し、次いでこの配向膜上に円盤状構造単位を有する化合物を含む塗布液を塗布し、ディスコティックネマティック相形成温度以上に加熱した後、冷却して光学異方層を形成する。

配向膜に使用されるポリマーは、それ自体架橋可能なポリマーあるいは架橋剤により架橋されるポリマーのいずれも使用することができし、これらの組み合わせを複数使用することができる。ポリマーの例には、ポリメチルメタクリレート、アクリル酸／メタクリル酸共重合体、スチレン／マレインイミド共重合体、ポリビニルアルコールおよび変性ポリビニルアルコール、ポリ（Ｎ−メチロールアクリルアミド）、スチレン／ビニルトルエン共重合体、クロロスルホン化ポリエチレン、ニトロセルロース、ポリ塩化ビニル、塩素化ポリオレフィン、ポリエステル、ポリイミド、酢酸ビニル／塩化ビニル共重合体、エチレン／酢酸ビニル共重合体、カルボキシメチルセルロース、ゼラチン、ポリエチレン、ポリプロピレンおよびポリカーボネート等のポリマーおよびシランカップリング剤等の化合物を挙げることができる。好ましいポリマーの例としては、ポリ（Ｎ−メチロールアクリルアミド）、カルボキシメチルセルロース、ゼラチン、ポリビルアルコールおよび変性ポリビニルアルコール等の水溶性ポリマーであり、さらにゼラチン、ポリビルアルコールおよび変性ポリビニルアルコールが好ましく、ポリビルアルコールおよび変性ポリビニルアルコールが特に好ましましく、重合度の異なるポリビニルアルコールまたは変性ポリビニルアルコールを２種類併用することが特に好ましい。

ポリビニルアルコールの鹸化度は、７０〜１００％が好ましく、８０〜１００％がさらに好ましく、８５〜９５％が最も好ましい。ポリビニルアルコールの重合度は、１００〜３０００であることが好ましい。変性ポリビニルアルコールの変性基は、共重合変性、連鎖移動変性またはブロック重合変性により導入できる。

これらの中でも鹸化度が８５〜９５％である未変性ポリビニルアルコールまたはアルキルチオ変性ポリビニルアルコールが最も好ましい。

ポリマー（好ましくは水溶性ポリマー、さらに好ましくはポリビニルアルコールまたは変性ポリビニルアルコール）の架橋剤の例には、アルデヒド（例、ホルムアルデヒド、グリオキザール、グルタルアルデヒド）、Ｎ−メチロール化合物（例、ジメチロール尿素、メチロールジメチルヒダントイン）、ジオキサン誘導体（例、２，３−ジヒドロキシジオキサン）、カルボキシル基を活性化することにより作用する化合物（例、カルベニウム、２−ナフタレンスルホナート、１，１−ビスピロリジノ−１−クロロピリジニウム、１−モルホリノカルボニル−３−（スルホナトアミノメチル））、活性ビニル化合物（例、１、３、５−トリアクロイル−ヘキサヒドロ−ｓ−トリアジン、ビス（ビニルスルホン）メタン、Ｎ’−メチレンビス−［β−（ビニルスルホニル）プロピオンアミド］）、活性ハロゲン化合物（例、２，４−ジクロロ−６−ヒドロキシ−Ｓ−トリアジン）、イソオキサゾール類およびジアルデヒド澱粉が含まれる。二種類以上の架橋剤を併用してもよい。反応活性の高いアルデヒド、特にグルタルアルデヒドが好ましい。

架橋剤の添加量は、ポリマーに対して０．１〜２０質量％が好ましく、０．５〜１５質量％が好ましい。配向膜に残存する未反応の架橋剤の量は、１．０質量％以下であることが好ましく、０．５質量％以下であることがさらに好ましい。配向膜中に１．０質量％を超える量で架橋剤が残存していると、充分な耐久性が得られない。そのような配向膜を液晶表示装置に使用すると、長期使用、あるいは高温高湿の雰囲気下に長期間放置した場合にレチキュレーションが発生することがある。

配向膜は、基本的に、配向膜形成材料である架橋剤を含む上記ポリマーをポリマーフィルム上に塗布した後、加熱乾燥（架橋させ）し、ラビング処理することにより形成することができる。架橋反応は、前記のように、ポリマーフィルム上に塗布した後、任意の時期に行なって良い。ポリビニルアルコールのような水溶性ポリマーを配向膜形成材料として用いる場合には、塗布液は消泡作用のある有機溶媒（例、メタノール）と水の混合溶媒とすることが好ましい。その比率は質量比で水：メタノールが０：１００〜９９：１が好ましく、０：１００〜９１：９であることがさらに好ましい。これにより、泡の発生が抑えられ、配向膜、更には光学異方層の表面の欠陥が著しく減少する。

配向膜の塗布方法は、スピンコーティング法、ディップコーティング法、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、ロッドコーティング法またはロールコーティング法が好ましい。特にロッドコーティング法が好ましい。また、乾燥後の膜厚は０．１〜１０μｍが好ましい。加熱乾燥は２０℃〜１１０℃で行なうことができる。充分な架橋を形成するためには６０℃〜１００℃が好ましく、特に８０℃〜１００℃が好ましい。乾燥時間は１分〜３６時間で行なうことができるが、好ましくは１分〜３０分である。ｐＨも、使用する架橋剤に最適な値に設定することが好ましく、グルタルアルデヒドを使用した場合は、ｐＨ４．５〜５．５で、特に５が好ましい。

配向膜は、ポリマーフィルム上に設けられる。配向膜は、上記のようにポリマー層を架橋したのち、表面をラビング処理装置７０でラビング処理することにより得ることができる。これにより、透明樹脂層に配向膜を形成させる。配向膜は、その上に設けられる液晶性ディスコティック化合物の配向方向を規定するために設けられる。

ラビング処理は、ＬＣＤの液晶配向処理工程として広く採用されている処理方法を適用することができる。即ち、配向膜の表面を、紙やガーゼ、フェルト、ゴムあるいはナイロン、ポリエステル繊維などを用いて一定方向に擦ることにより、配向を得る方法を用いることができる。一般的には、長さおよび太さが均一な繊維を平均的に植毛した布などを用いて数回程度ラビングを行うことにより実施される。

ラビング処理装置７０では、ラビングロール７２、７２をポリマーフィルム１６の連続搬送工程内にある２つの搬送用ロール間に配置し、回転する該ラビングロール７２、７２にポリマーフィルム１６をラップさせながら該ポリマーフィルム１６を搬送することによって、連続してポリマーフィルム１６表面にラビング処理を施すことが好ましい。この場合、ポリマーフィルム１６の搬送方向に対し、回転軸を傾けてラビングロール７２、７２を配置することも可能である。ラビングロール７２自身の真円度、円筒度、振れがいずれも３０μｍ以下であることが好ましい。上記記載のラビング方法を用いた装置において、装置内に１セット以上の予備のラビングロールを備えていることが好ましい。除塵機７４により、ポリマーフィルム１６の表面に付着した塵が取り除かれる。

［光学異方性層の形成］
光学補償フィルムの光学異方性層は、配向膜上に形成される。

グラビア塗布装置７５により液晶性ディスコネマティック化合物を含む塗布液（液晶化合物溶液）を、ポリマーフィルム１６の配向膜層上に塗布する。液晶性ディスコティック化合物として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用いられる。

グラビア塗布装置７５は、グラビアローラ１２の下方に、液受けパン１４が設けられており、この液受けパン１４には塗布液が満たされている。そして、グラビアローラ１２の約下半分は塗布液に浸漬されている。この構成により、グラビアローラ１２表面のセルに塗布液が供給されることとなる。上流ガイドローラ１７及び下流ガイドローラ１８は、グラビアローラ１２と平行な状態で支持されている。そして、上流ガイドローラ１７及び下流ガイドローラ１８は、両端部分を軸受部材（ボール軸受等）により回動自在に支持され、駆動機構を付されない構成のものが好ましい。グラビア塗布装置７５は、クリーンルーム等の清浄な雰囲気に設置するとよい。その際、清浄度はクラス１０００以下が好ましく、クラス１００以下がより好ましく、クラス１０以下が更に好ましい。

尚、塗布装置として、グラビア塗布装置７５の例で示したが、これに限定されない。例えば、ディップコート法、エアーナイフコート法、カーテンコート法、ローラーコート法、ワイヤーバーコート法、マイクログラビア法やエクストルージョンコート法等の方法を適宜使用することができる。

次に、塗布液の塗布により塗布膜が形成されたポリマーフィルム１６は、乾燥装置７６により乾燥される。この場合、ポリマーフィルム１６がグラビア塗布装置７５（より正確には、グラビアローラ１２）を通過してから３秒以内、又は、ポリマーフィルム１６がグラビア塗布装置７５を通過してから塗布液の塗布時に含有される有機溶媒に対する該有機溶媒の含有率が５０％未満（より好ましくは７０％未満）となるまでの何れか短い時間以内に乾燥装置７６内に導入することが好ましい。

そして、乾燥装置７６では、塗布膜中の有機溶媒成分の濃度が塗布時の有機溶媒成分の濃度の５０％以下（半分以下）に減少するまで、あるいは塗布膜の粘度が１０ｍＰａ・ｓ以上になるまでのうちの何れか早い方まで乾燥することが好ましい。

次に、乾燥装置７６での乾燥が終了したポリマーフィルム１６は、図１の後段乾燥ゾーン７７、加熱ゾーン７８、及び紫外線ランプ８０を通過させる。これにより、乾燥されたポリマーフィルム１６の塗布層は、加熱されてディスコティックネマティック相の液晶層が形成され、連続的に該液晶層に光照射されることにより、ディスコティック液晶を硬化する。この場合、加熱ゾーン７８の加熱を、ポリマーフィルム１６の液晶層を持たない側に、熱風または遠赤外線を付与することにより、あるいは加熱ローラを接触させることにより行なうことが好ましい。又は、ポリマーフィルム１６の両面に、熱風または遠赤外線を付与することにより行なうことが好ましい。そして、配向膜及び液晶層が形成されたポリマーフィルムは、巻取り機８２に巻き取られる。

以上、本発明に係る塗布装置の好ましい実施の形態を光学補償フィルムの製造ラインに用いた場合について説明したが、本発明に係る塗布装置は光学補償フィルムの製造以外においてアルカリ水溶液が塗布されたウエブを洗浄する際にも好適に用いることができる。

１０…製造ライン、１２…グラビアローラ、１３…バックアップローラ、１４…液受けパン、１６…ポリマーフィルム（ウエブ）、２０…塗布工程、２２…塗布機、２４…洗浄工程、２５…塗布装置、２６…塗布装置、２８…乾燥装置、３２、…スリット、４６…ポケット部、４８…ポケット栓、５４…スペーサー、６８…ガイドローラ、７０…ラビング処理装置、７２…ラビングローラ、７４…除塵機、７５…塗布装置、７６…乾燥装置、７７…後段乾燥装置、７８…加熱装置、８０…紫外線ランプ、８２…巻取り機

Claims (7)

1. 洗浄液を走行するアルカリ水溶液が塗布されたウエブ幅方向に広げるポケット部と、洗浄液を前記ポケット部へ供給する給液口と、前記洗浄液を前記ポケット部から前記ウエブに吐出するスリット吐出口と、前記ポケット部から前記スリット吐出口へと前記洗浄液が通るスリットと、を有する塗布装置であって、
   前記スリットの両端にはスペーサーを設け、
   該スペーサーには、
   前記ポケット部から所定の距離後、前記スリット吐出口と平行する部分と、
   前記スリット吐出口において洗浄液がウエブ中央部に傾斜する吐出角度を生じる傾斜する部分と、
   が形成されていることを特徴とする塗布装置。
2. 前記所定の距離は３ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１に記載の塗布装置。
3. 前記平行する部分と、前記傾斜する部分と、の間に、前記スリット吐出口と垂直する部分が形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の塗布装置。
4. 前記洗浄液の吐出角度θ（°）は、洗浄液がスリット吐出口から吐出される吐出速度ｖ（ｍ／ｓ）との関係が、θ＜５．８７ｖ^２−１６．０ｖ＋２７．２を満たす範囲とすることを特徴とする請求項１〜３の何れか１に記載の塗布装置。
5. 前記洗浄液の吐出角度θ（°）は、洗浄液がスリット吐出口から吐出される吐出速度ｖ（ｍ／ｓ）との関係が、θ≦４１．７ｌｎ（ｖ）−２５．８を満たす範囲とすることを特徴とする請求項４に記載の塗布装置。
6. 請求項１〜５の何れか１に記載の塗布装置を用いて洗浄したウエブを塗布膜製品にすることを特徴とする塗布膜製品の製造方法。
7. 前記塗布膜製品は液晶表示装置に用いる光学補償フィルムであることを特徴とする請求項６に記載の塗布膜製品の製造方法。

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