JP5432641B2 - 薄膜の製造方法及びその装置 - Google Patents
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Description
支持体51上の薄膜50の形成に伴い、塗工液40が液槽11から取り除かれることとなる。均一な膜厚の薄膜50を得るためには、液槽11の塗工液40の深さを一定とすることが必要である。そのため、液槽11から取り除かれる塗工液40の量を補償し、液槽11内の塗工液40が一定の深さとなるように、塗工液供給口16から液槽11に塗工液40を所定の供給速度で供給する。塗工液40の供給速度を制御するために、塗工液供給管17は流量制御バルブ及び流量制御ポンプ等の流量制御器を配置することができる。
塗工液40は、表1に示す配合で各成分を混合し、調製した。
実施例1の薄膜50を製造するためのグラビア塗工装置、製造条件及び膜厚の測定方法は、以下のとおりである。
実施例1の薄膜50を製造するために、図1に示す構造のグラビア塗工装置10を用いた。塗工装置の寸法は、以下のとおりである。また、薄膜製造の際には、連続的に300m以上の長さにわたって支持体51上に塗工液40を塗布した。
370mm×67mmの大きさの液槽11を用いた。塗工液40の深さが20mmとなるように塗工液40を供給した。
グラビアロール12は、下記のものを用いた。
グラビアロール12の形状:直径20mm及び長さ370mmの円筒状
グラビアロール12のロールメッシュ(彫刻):斜線型、セル角度45°、セル容積35.9cm3/m2、深度72μm
液槽11の塗工液供給口16が配置される液槽11の側壁からグラビアロール12が配置される方向に向けて、多孔整流隔壁110、上端開口整流隔壁120及び下端開口整流隔壁130をこの順番に配置した。これらの整流隔壁100は、塗工液供給口16が配置される液槽11の側壁に対して平行に配置された。塗工液供給口16が配置される液槽11の側壁と多孔整流隔壁110との間の距離を7.3mm、多孔整流隔壁110及び上端開口整流隔壁120の間並びに上端開口整流隔壁120及び下端開口整流隔壁130の距離を9.6mmとした。
多孔整流隔壁110として、概略構造を図5示すものを用いた。図5に示す寸法d1は23mmであり、多孔整流隔壁110の底面が液槽11の底に接するように、多孔整流隔壁110を配置した。各貫通孔111は断面が円形であり、円の中心の高さはすべて底面から11.5mm、中心の水平方向の間隔はすべて30mmとした。また、中央の3つの貫通孔111aの直径は6mm、その左右に2つずつ計4つ配置される貫通孔111bの直径は8mm、さらにその左右に2つずつ計4つ配置される貫通孔111cの直径は10mmとした。多孔整流隔壁110の厚さ(貫通孔111a、111b及び111cの長さ)は1.6mmとした。多孔整流隔壁110の水平方向の全幅は362mmとした。多孔整流隔壁110の両端と、液槽11の側壁との間にはスペーサーを配置して、多孔整流隔壁110の両端に塗工液40が通過しない構造とした。
上端開口整流隔壁120として、図6示す概略構造のものを用いた。図6に示す寸法d2は15mmであり上端開口整流隔壁120の底面が液槽11の底に接するように、上端開口整流隔壁120を配置した。液槽11の塗工液40の深さを20mmとしたので、上端開口整流隔壁120の上部には、深さ5mmの上端開口部121を有することとなる。多孔整流隔壁110と同様に、上端開口整流隔壁120の厚さは1.6mm、水平方向の全幅は362mmとした。上端開口整流隔壁120の両端と、液槽11の側壁との間にはスペーサーを配置して、上端開口整流隔壁120の両端に塗工液40が通過しない構造とした。
下端開口整流隔壁130として、図7示す概略構造のものを用いた。図7に示す寸法d3は27mmである。また、用いた下端開口整流隔壁130は、水平方向両端の5mmの部分を除き、深さ(図7に示す寸法d4)が1mmの凹部を底面に有する。下端開口整流隔壁130の水平方向両端の5mmの部分の底面が液槽11の底に接するように、下端開口整流隔壁130を配置した。そのため、下端開口整流隔壁130の下部には、深さ1mmの下端開口部131を有することとなる。多孔整流隔壁110と同様に、下端開口整流隔壁130の厚さは1.6mm、水平方向の全幅は362mmとした。下端開口整流隔壁130の両端と、液槽11の側壁との間にはスペーサーを配置して、下端開口整流隔壁130の両端に塗工液40が通過しない構造とした。
<製造条件>
マイクログラビアコーター(康井精機社製)を用いて、薄膜50製造の際のグラビアロール12の回転速度は20rpmとした。また、このときの支持体51の走行速度を1m/分とした。
<膜厚の測定方法>
透過型赤外線膜厚計(クラボウ社製RX−100)を用いて支持体51上に形成した薄膜50の膜厚を測定した。膜厚の測定は、支持体51上の測定点がサインカーブを描くように、水平方向にスキャンしながら0.5秒間隔で行った。したがって、この方法による膜厚の測定値は、連続長さ方向の膜厚の均一性及び幅方向の膜厚の均一性の両方の情報を含むものであり、測定値の標準偏差を算出することによって薄膜全体の膜厚の均一性を評価することができる。ここでは、膜厚の測定値の平均値に対する標準偏差を%表示した値[(標準偏差/平均値)×100(%)]を「ばらつき」という。
図8に示すように、整流隔壁100として上端開口整流隔壁120及び下端開口整流隔壁130の2つを有するグラビア塗工装置10を用いて、実施例1と同様に薄膜50を製造し、薄膜50の膜厚の測定をした。液槽11及び各整流隔壁100等の寸法は、実施例1と同様とした。
図9に示すように、整流隔壁100として多孔整流隔壁110及び下端開口整流隔壁130の2つを有するグラビア塗工装置10を用いて、実施例1と同様に薄膜50を製造し、薄膜50の膜厚の測定をした。液槽11及び各整流隔壁100等の寸法は、実施例1と同様とした。
比較のために、図10に示すように、整流隔壁100として下端開口整流隔壁130のみを有するグラビア塗工装置10を用いて薄膜50を製造した(比較例1)。比較例1の整流隔壁100以外の製造条件は、実施例1と同じとした。液槽11等の寸法は、実施例1と同様とした。また、下端開口整流隔壁130の下端開口部の寸法も、実施例1と同様とした。
表1は、比較例1及び実施例1〜3の薄膜50の膜厚を、「巻長」、すなわち巻取りロール53による巻取りの長さに対して測定し、膜厚の測定値の平均膜厚及び標準偏差等を示したものである。表1から、本発明の実施例1〜3の膜厚は、比較例1と比べて均一であることは明白である。
10b 従来のグラビア塗工装置
11 液槽
12 グラビアロール
13 ブレード
16 塗工液供給口
17 塗工液供給管
40 塗工液
50 薄膜
51 支持体
52 支持体ロール
53 巻取りロール
55a、55b 案内ロール
60 乾燥装置
100 整流隔壁
110 多孔整流隔壁
111、111a、111b、111c 貫通孔
115 水平方向中心線
120 上端開口整流隔壁
121 上端開口部
130 下端開口整流隔壁
131 下端開口部
132 突起部
Claims (8)
- 塗工液を貯留するための液槽と、液槽の側壁に配置される少なくとも一つの塗工液供給口と、その周面の下側半分の少なくとも一部が塗工液に浸漬するように液槽の上部に配置されるグラビアロールと、塗工液供給口とグラビアロールとの間の塗工液を隔てるように液槽の中に配置され、隔てられる塗工液の間を流体接続するための開口部を有する、少なくとも二つの整流隔壁と、を含むグラビア塗工装置を用意する工程と、
グラビアロールの周面の下側半分の少なくとも一部を塗工液に浸漬させるために、塗工液供給口から整流隔壁の開口部を介して塗工液を供給する工程と、
グラビアロールと、支持体とを接するように配置する工程と、
グラビアロールを回転させて塗工液をグラビアロールの周面に付着させ、支持体をグラビアロールとは反対方向に走行させることにより、支持体表面に塗工液を塗布する工程と
を含み、
グラビア塗工装置を用意する工程において、グラビア塗工装置の整流隔壁のうちの少なくとも一つが、水平方向に離間して配置される複数の貫通孔を開口部として含む多孔整流隔壁である、薄膜の製造方法。 - グラビア塗工装置を用意する工程において、
塗工液供給口が、一つの塗工液供給口であって、略直方体の液槽の一つの側壁の中央に配置され、
多孔整流隔壁が、塗工液供給口が配置される側壁に対向するように配置され、
多孔整流隔壁の水平方向の両端に位置する貫通孔の断面積が、水平方向の中心に最も近い貫通孔の断面積と比べて大きく、かつ、各貫通孔の断面積が、多孔整流隔壁の水平方向の中心から両端へ向かうにつれて、等しい又は増加する、グラビア塗工装置である、請求項1記載の薄膜の製造方法。 - 多孔整流隔壁の各貫通孔の断面積の水平方向の分布が、水平方向の中心に対して対称である、請求項2記載の薄膜の製造方法。
- グラビア塗工装置が、さらに、整流隔壁の上端に開口部を有する上端開口整流隔壁と、整流隔壁の下端に開口部を有する下端開口整流隔壁とを含み、
上端開口整流隔壁が、多孔整流隔壁とグラビアロールとの間に配置され、
下端開口整流隔壁が、上端開口整流隔壁とグラビアロールとの間に配置される、請求項2又は3記載の薄膜の製造方法。 - 塗工液を貯留するための液槽と、
液槽の側壁に配置される少なくとも一つの塗工液供給口と、
その周面の下側半分の少なくとも一部が塗工液に浸漬するように液槽の上部に配置されるグラビアロールと、
塗工液供給口とグラビアロールとの間の塗工液を隔てるように液槽の中に配置され、隔てられる塗工液の間に流体接続するための開口部を有する、少なくとも二つの整流隔壁と
を含み、
整流隔壁のうちの少なくとも一つが、水平方向に離間して配置される複数の貫通孔を開口部として含む多孔整流隔壁である、グラビア塗工装置。 - 塗工液供給口が、一つの塗工液供給口であって、略直方体の液槽の一つの側壁の中央に配置され、
多孔整流隔壁が、塗工液供給口が配置される側壁に対向するように配置され、
多孔整流隔壁の水平方向の両端に位置する貫通孔の断面積が、水平方向の中心に最も近い貫通孔の断面積と比べて大きく、かつ、各貫通孔の断面積が、多孔整流隔壁の水平方向の中心から両端へ向かうにつれて、等しい又は増加する、請求項5記載のグラビア塗工装置。 - 多孔整流隔壁の各貫通孔の断面積の水平方向の分布が、水平方向の中心に対して対称である、請求項6記載のグラビア塗工装置。
- グラビア塗工装置が、さらに、整流隔壁の上端に開口部を有する上端開口整流隔壁と、整流隔壁の下端に開口部を有する下端開口整流隔壁とを含み、
上端開口整流隔壁が、多孔整流隔壁とグラビアロールとの間に配置され、
下端開口整流隔壁が、上端開口整流隔壁とグラビアロールとの間に配置される、請求項6又は7記載のグラビア塗工装置。
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