JP5688345B2 - 塗布装置及び多層膜付きフィルムの製造方法 - Google Patents
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Description
10μm≦(d1−d2)≦200μm 式1
d2≦3×h2 式2
50μm≦L2≦200μm 式3
dP/dX>0 式4
これにより、段ムラ、スジの不良を低減することができる
10μm≦(d1−d2)≦200μm 式1
d2≦3×h2 式2
50μm≦L2≦200μm 式3
dP/dX>0 式4
本発明の塗布装置は、エクストルージョン型のダイを用いるものであり、バックアップローラに支持されて連続走行するウエブ(支持体またはフィルムとも称する)の表面にニュートン流体である塗布液を塗布し、前記塗布液を前記ウエブの表面に2層以上同時に製膜することにより、多層膜付きフィルム(積層フィルムとも称する)を作製する。
・10μm≦(d1−d2)≦200μm 式1
・d2≦3×h2 式2
・50μm≦L2≦200μm 式3
・dP/dX>0 式4
・上流側に減圧装置が設けられ、上流側から減圧する。 条件1
・塗布液粘度 40mPa・s以下 条件2
・ポケットの位置は、塗布点(ダイ160から吐出された塗布液がウエブ120と接する場所)よりも下になるように配置する。 条件3
ここで、条件3のポケット位置は、図1に示すように、塗布点よりもX1、X2だけ下に位置している。X1、X2については、正の値であれば、他の装置の構成に悪影響を及ぼさない限り任意の値を採用することができる。
本発明は、10μm≦(d1−d2)≦200μmの関係を満たす。d1−d2が10μm未満だと、上層側のビードが下層側のビードに乱されてしまい、ビード全体が均一に形成されない。一方、200μm以上であるとd1が大きすぎてビードが端部から切れたり、ランダムな段ムラが発生することがある。
本発明は、d2≦3×h2の関係を満たす。なぜならば、最下流リップの隣のリップとウエブの間に形成されるビードに渦を形成することがないので、積層ビードを安定に形成することができるからである。
本発明は、50μm≦L2≦200μmの関係を満たす。なぜならば、L2が200μmより小さいと減圧度を小さくできるためであることと、50μmより大きいことで液液界面の静的接触線が微小な外乱によりリップ端面から外れることを防ぐためである。
本発明は、最下流リップとウエブとの間におけるウエブ搬送方向の圧力勾配dP/dX>0を満たす。なぜならば、膜厚に対してリップとウエブとの最短距離が近すぎると、振動などの微小な外乱に対する耐性が低くなり、段ムラが発生するためである。
ここで、リップとウエブとの間隔を広くすることにより、リップ先端から塗布された塗布液によって形成されるウエブ表面のビードが、ちぎれる現象が発生する場合がある。この現象を抑えるためには、ビードをウエブ搬送方向上流側から減圧できる。また、ビードへの外乱を小さくする意味で、ビードが成立する範囲内で減圧値はできる限り小さい方が好ましい。
例えば光学フィルムのように乾燥後の塗布膜が非常に薄い場合、ウエット膜厚を増して塗りやすくするために、一般的に塗布液の固形分濃度をできる限り低くして塗る。そのため、塗布液の粘度も相当小さくなる。しかし、粘度が40mPa・s以下の液を塗布する場合、液の流動性が高いことが原因で、積層ビードを均一に形成することが非常に困難であることが分かった。本発明は40mPa・s以下の液を用いるときに絶大な効果を発揮する技術である。
次にポケットと塗布点との位置関係について、図1を参照して説明する。ここで塗布点とは、リップから吐出された塗布液がウエブ(ウエブ上に膜が形成されている場合は、ウエブ上の最上層の膜)に接触した位置のことを言う。本発明では、ポケットは、その位置が塗布点よりも下になるように配置される。なぜならば、ポケット位置を塗布点よりも下にすることにより、気泡等がポケットに溜まることなく抜けてゆき、泡スジを発生させることがないためである。よって、ここで言う「塗布点より下」とは、塗布点の真下のみを意味するのではなく、塗布点を通る地面に平行な水平面よりも下の位置全体を意味するものである。
次に本発明の塗布装置の評価内容及び評価結果について説明する。評価は、図1に記載された塗布装置を使用して所定の条件でウエブに塗布膜を形成し、形成された塗布膜を目視により観察して膜の品質を評価することにより行った。
○:3波長白色光の下で、段ムラが視認されないまたはわずかに視認されるが性能に影響がない。
・スジの欄
○:3波長白色光の下で、スジが視認されないまたはわずかに視認されるが性能に影響がない。
・総合評価の欄
○:段ムラもスジも○判定の場合。
次に、図3を参照して、評価結果について説明する。
実施例1−3と、比較例3、4とを比較する。実施例1−3は、10μm≦(d1−d2)≦200μmを満たすのに対して、比較例3、4は、10μm≦(d1−d2)≦200μmを満たさない。特に、実施例3と比較例3、4を比較すると、d1、d2以外の条件は同じにも関わらず、実施例3[(d1-d2)=200μm]は総合評価○で、比較例3[(d1-d2)=5]は、不良モードが判断できないほどのひどい塗布状態で総合評価は×であり、比較例4[(d1-d2)=210]は、ランダムに発生する段ムラと等ピッチ状の太いスジとが発生して総合評価は×になった。実施例1[(d1-d2)=10]、実施例2[(d1-d2)=100]も総合評価は○であった。よって、10μm≦(d1−d2)≦200μmの条件を満たすことにより、段ムラ、スジの不良を防げることが分かった。
実施例5、8と比較例8とを比較する。実施例5は、d2<3×h2を満たし、実施例8は、d2=3×h2を満たすが、比較例8は、d2≦3×h2を満たさない。また、d2以外の評価条件は、実施例5、8、比較例8ともに同じである。この時、実施例5、8では、総合評価○であるが、比較例8では、等ピッチ状の段ムラ不良が発生し総合評価は×であった。また、実施例1−4、6−7は、いずれもd2≦3×h2を満たし、総合評価○である。よって、d2≦3×h2を満たすことにより、段ムラ、スジの不良を防げることが分かった。
次に、実施例4−6と比較例5、6とを比較する。実施例4(L2=50)、実施例5(L2=100)、実施例6(L2=200)は、いずれも50μm≦L2≦200μmを満たすが、比較例5(L2=40)、比較例6(L2=210)は、いずれも50μm≦L2≦200μmを満たさない。実施例4−6と比較例5、6とは、L2以外の評価条件は同じである。実施例4−6は、全て総合評価○であるが、比較例5は、等ピッチ状の細いスジが発生して総合評価は×であり、比較例6は、等ピッチ状の段ムラが発生して総合評価は×である。よって、50μm≦L2≦200μmの条件を満たすことにより、段ムラ、スジの不良を防げることが分かった。
実施例1〜8は、全てdP/dXが正であり、総合評価は○になっている。これに対して、dP/dXが負である比較例1、dP/dXが0(ゼロ)である比較例2は、ともに等ピッチ状の段ムラが発生し総合評価は×になっている。よって、dP/dX>0の条件を満たすことにより段ムラ不良を防げることが分かった。
比較例9は、塗布液粘度が60mPa・sであり、40mPa・sより大きい。この場合は、dP/dXが負であっても総合評価が○になっている。これは、高粘度の塗布液を用いた従来の塗布方法を示したものである。しかしながら、近年では薄膜を製膜する要請が高く、薄膜を製膜するには、低粘度の塗布液を使用する必要があった。
実施例5と比較例7とを比較する。実施例5は、ポケット位置よりも塗布点の方が高い位置の装置で塗布したものであり、比較例7は、塗布点よりもポケット位置の方が高い位置の装置で塗布したものである。また、ポケットと塗布点との高さ位置以外の評価条件は、実施例5と比較例7とで同じである。このとき、実施例5では、総合評価○であるが、比較例7では、明らかに気泡が原因と考えられる太スジが発生して総合評価は×になった。また、実施例1−4、6−8は、いずれもポケット位置よりも塗布点の方が高い位置の装置で塗布したものであり総合評価○である。よって、ポケット位置よりも塗布点の方が高い位置で塗布することにより、気泡による不良を防げることが分かった。
Claims (2)
- バックアップローラに支持されて連続走行するウエブの表面に粘度が40mPa・s以下の塗布液を同時重層塗布することにより、多層膜付きフィルムを製造する多層膜付きフィルムの製造方法であって、
複数のブロックで構成されたダイと、空気を吸引する吸引装置とを準備する準備工程と、
前記ダイの、前記ウエブの走行方向に対して上流側から前記吸引装置により空気を吸引することにより、前記ダイの先端部と前記ウエブとの間の空間を減圧する減圧工程と、
前記減圧工程で減圧しながら前記ウエブに前記ダイの先端部から前記塗布液を吐出して前記ウエブに多層膜を製膜する製膜工程と、
を備え、
前記ダイは、前記複数のブロックを組み合わせることにより形成された前記塗布液を貯留するためのポケットを有し、
前記ポケットは、当該ポケットから供給された塗布液がウエブに吐出されて、ウエブまたはウエブ上に形成された塗布膜に接触した位置である塗布点よりも下の位置に配置され、
前記ブロックのうち前記走行方向に対して最下流のブロックの先端面である下流リップと、前記ウエブと、の最短距離をd1とし、
前記最下流のブロックの一つ上流側にあるブロックの先端面であり、前記下流リップの隣に位置する隣接リップと、前記ウエブと、の最短距離をd2とし、
前記隣接リップの前記走行方向の幅をL2とし、
最上層を除く全ての膜の総膜厚をh2とし、最下流リップとウエブとの間におけるウエブ搬送方向の圧力勾配をdP/dXとしたとき、式1〜式4の全てを満たすように前記ブロックが設置されて前記ダイが構成された多層膜付きフィルムの製造方法。
10μm≦(d1−d2)≦200μm 式1
d2≦3×h2 式2
50μm≦L2≦200μm 式3
dP/dX>0 式4 - 複数のブロックで構成されたダイの先端部から粘度が40mPa・s以下の塗布液を塗布し、バックアップローラに支持されて連続走行するウエブの表面に前記塗布液による2層以上の膜を同時に製膜する塗布装置であって、
前記ダイの、前記ウエブの走行方向に対して上流側から空気を吸引することにより前記ダイの先端部と前記ウエブの表面との間の空間を減圧するための吸引装置と、
前記複数のブロックを組み合わせることにより形成された前記塗布液を貯留するためのポケットと、
を備え、
前記ポケットは、当該ポケットから供給された塗布液がウエブに吐出されて、ウエブまたはウエブ上に形成された塗布膜に接触した位置である塗布点よりも下の位置に配置され、
前記ブロックのうち前記走行方向に対して最下流のブロックの先端面である下流リップと、前記ウエブと、の最短距離をd1とし、
前記最下流のブロックの一つ上流側にあるブロックの先端面であり、前記下流リップの隣に位置する隣接リップと、前記ウエブと、の最短距離をd2とし、
前記隣接リップの前記走行方向の幅をL2とし、
最上層を除く全ての膜の総膜厚をh2とし、最下流リップとウエブとの間におけるウエブ搬送方向の圧力勾配をdP/dXとしたとき、式1〜式4の全てを満たすように前記ブロックが設置されて前記ダイが構成された塗布装置。
10μm≦(d1−d2)≦200μm 式1
d2≦3×h2 式2
50μm≦L2≦200μm 式3
dP/dX>0 式4
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