JP7152378B2 - 塗布装置 - Google Patents

Description

本開示は、塗布装置に関する。

ダイを備えた塗布装置において、基材上に目的とする塗工層を形成する方法が知られている。

特許文献１には、正極、負極、電解質を有する化学電池の製造において、スロットノズルを有するエクストルージョン型注液器より、電極材料塗布液を吐出させ、バックアップロールに巻回して走行する導電性支持体上に所定厚に塗布するシート状極板の製造方法が記載されている。

特許文献２には、液入口からの塗布液を幅方向に広がらせるためのマニホールドと、そのマニホールドから塗布液が押し出される吐出スリットとを具備してなるダイヘッドを使用し、粘度ηが０ｃｐｓ＜η＜１００ｃｐｓの範囲にある低粘度の塗布液を基材に塗布する用途の塗工装置において、吐出スリットから両側に広がるヘッド先端のリップ部の長さｔを０．１ｍｍ＜ｔ＜１ｍｍとし、少なくとも一方のリップ部を０°＜θ＜１０°の角度θで内側に傾斜させた形状のダイヘッドを用いた塗工装置が記載されている。

特許文献３には、バックアップローラに巻き掛けられて連続走行するウエブと、塗布液をスロットから吐出するスロットダイ先端との間のリップクリアランスに上記吐出した塗布液を架橋させてビードを形成し、上記ビードを介して塗布液を上記ウエブに塗布すると共に、上記スロットの幅方向両端部に塗布幅規制のためのスペーサが挿入されたエクストルージョン塗布装置において、上記スペーサの少なくとも先端部を可撓性部材で形成すると共に、上記先端部を上記スロット先端から突出させて上記ウエブ面に当接させた状態で塗布するエクストルージョン塗布装置が記載されている。

特許文献４には、押出し型塗布ヘッドの上流側リップと下流側リップの間に設けられたスロットから塗布液を押出し、両リップ面に沿うように走行するウエブに塗布液を塗布する塗布装置において、上記塗布ヘッドの上流側リップにそのスロット側エッジＢを起点とする面取りを施し、上流側リップから下流側リップに引いた接線をＬ、接線と上流側リップとの接点をＯとするとき、接線Ｌと線分ＯＢとのなす角θが、Ｏ＜θ＜４５度を満たす塗布装置が記載されている。

特開平７－６５８１６号公報 特開２００３－８０１４８号公報 特開２００９－２２００２５号公報 特開平６－１５４６９０号公報

従来のエクストルージョン型のダイを備えた塗布装置にて薄い塗膜（例えば、膜厚３０μｍ以下の塗膜）を形成する際、塗膜の幅方向側端部に発生するスジが問題となっていた。
このスジは、塗膜の幅方向側端部において、塗膜の形成開始からある程度経った後で、且つ、断続的に発生する。

そこで、本開示の一実施形態が解決しようとする課題は、膜厚３０μｍ以下の塗膜を形成する塗布装置であって、塗膜の幅方向側端部に発生するスジを抑制しうる塗布装置を提供することにある。
ここで、本開示において、「塗膜の幅方向側端部に発生するスジを抑制しうる」とは、塗膜の形成開始から、塗膜の幅方向側端部にスジが発生するまでの時間又は距離を伸ばすことを意味する。

課題を解決するための具体的手段には、以下の態様が含まれる。

＜１＞ 塗布液を吐出する吐出口を有し、搬送される基材と吐出口との間に上記吐出口から吐出された塗布液を架橋させてビードを形成し、上記ビードを介して塗布液を基材に塗布するダイを備え、
上記ダイが、基材の搬送方向における上流側リップ部と下流側リップ部とを有し、上流側リップ部と下流側リップ部とで上記吐出口を構成しており、
上記上流側リップ部の基材と対向する面が平面であり、且つ、上記上流側リップ部の基材と対向する面の上流側縁部と基材との距離をＤ１とし、上記上流側リップ部の基材と対向する面の下流側縁部と基材との距離Ｄ２としたとき、Ｄ２／Ｄ１が１．０超え７．０以下を満たし、
上記下流側リップ部の基材と対向する面と基材との距離をＤ３としたとき、Ｄ３＜Ｄ１を満たす、塗布装置。

＜２＞ 上記Ｄ２／Ｄ１が１．５～３．５である、＜１＞に記載の塗布装置。
＜３＞ 上記Ｄ２－上記Ｄ１が１５μｍ～２００μｍである、＜１＞又は＜２＞に記載の塗布装置。
＜４＞ 上記Ｄ１－上記Ｄ３が３μｍ～１５０μｍである、＜１＞～＜３＞のいずれか１つに記載の塗布装置。
＜５＞ 上記Ｄ３が１０μｍ～１００μｍである、＜１＞～＜４＞のいずれか１つに記載の塗布装置。
＜６＞ 上記上流側リップ部の前記基材と対向する面の長さが０．１ｍｍ～３．０ｍｍである、＜１＞～＜５＞のいずれか１つに記載の塗布装置。

＜７＞ 上記塗布液の粘度が０．８ｍＰａ・ｓ～１０．０ｍＰａ・ｓである、＜１＞～＜６＞のいずれか１つに記載の塗布装置。
＜８＞ 上記塗布液の固形分濃度が５質量％～５０質量％である、＜１＞～＜７＞のいずれか１つに記載の塗布装置。

本開示の一実施形態によれば、膜厚３０μｍ以下の塗膜を形成する塗布装置であって、塗膜の幅方向側端部に発生するスジを抑制しうる塗布装置が提供される。

図１は、本開示の塗布装置におけるダイの先端部の一例を示す概略側面図である。 図２は、本開示の塗布装置におけるビード内での塗布液の流線モデルを示した図である。 図３は、従来の塗布装置におけるビード内での塗布液の流線モデルを示した図である。

以下、本開示の塗布装置について詳細に説明する。
なお、本開示は、以下において図面を参照して説明する実施形態に何ら制限されず、本開示の目的の範囲内において、適宜変更を加えて実施することができる。各図面において同一の符号を用いて示す構成要素は、同一の構成要素であることを意味する。各実施形態において重複する構成要素及び符号については、説明を省略することがある。
図面における寸法は、必ずしも実際の寸法及び比率を表すものではない。

本開示において、「工程」の語は、独立した工程だけではなく、他の工程と明確に区別できない場合であってもその工程の所期の目的が達成されれば、本用語に含まれる。
本開示において、「～」を用いて示された数値範囲は、「～」の前後に記載される数値をそれぞれ最小値及び最大値として含む範囲を示す。
本開示に段階的に記載されている数値範囲において、ある数値範囲で記載された上限値又は下限値は、他の段階的な記載の数値範囲の上限値又は下限値に置き換えてもよい。また、本開示に記載されている数値範囲において、ある数値範囲で記載された上限値又は下限値は、実施例に示されている値に置き換えてもよい。
本開示において、２以上の好ましい態様の組み合わせはより好ましい態様である。
本開示において、「固形分」とは溶剤（好ましくは有機溶剤）以外の成分をいう。

既述のように、従来のダイを備えた塗布装置においては、膜厚３０μｍ以下の塗膜を形成する際、塗膜の幅方向側端部にスジが発生する。
このスジは、ビード内での塗布液の滞留部にて生じる気泡に起因すると考えられる。より具体的には、以下の理由によるものと考えられる。
まず、従来のダイを備えた塗布装置におけるビード内での塗布液の動きについて説明する。ここで、図３は、従来の塗布装置におけるビード内での塗布液の流線モデルを示した図である。図３中、ビードＢ中の矢印が塗布液の動きを示している。
図３に示すように、従来のダイ４０を備えた塗布装置においては、被塗布部材である基材１０の搬送方向Ｘに対して上流側にある、上流側リップ部４２のランド面（即ち、基材１０と対向する面）４２Ａの上流側縁部付近のビード内にて、塗布液の滞留部Ｔが形成される。ビードＢ内における塗布液の滞留部Ｔは、上流側リップ部４２の形状に起因して形成されるものと考えられる。
このように、ビードＢ内に塗布液の滞留部Ｔが形成されると、滞留部Ｔにて溶存空気が過飽和状態となり、及び／又は、塗布液中に存在する微細な泡が滞留部Ｔにて補足され、そこへビードＢ内の塗布液の流れによる流速が剪断刺激を与えることで、例えば、１μｍ～１００μｍ程度の気泡が断続的に生じてしまうと考えられる。また、ダイ４０の幅方向側端部（図３に示すダイ４０では奥行方向の手前側及び奥側に該当する）は、空気層との界面に隣接することから、空気を取り込みやすく、気泡の発生頻度も高いものと考えられる。
本発明者らの検討によって、塗布中に、塗布液の流量増加などの刺激を加えると（即ち、図３でいえば、滞留部Ｔに与えられる剪断刺激が強くなると）、塗膜の幅方向側端部にスジが多数発生することがわかってきた。また、本発明者らは、ビードの観察により、ビード内に泡が発生することも確認している。これらのことから、スジの発生に寄与するビード内の泡は、上記のように、塗布液が滞留することで溶存酸素が過飽和状態となること、及び／又は、塗布液中に存在する微細な泡が滞留部Ｔにて捕捉されること、そこへ剪断刺激が加わること、により生じるものと、本発明者らは推測している。
そして、発生した気泡は、そのまま、又は、ダイ４０の幅方向側端部（図３では奥行方向の手前側及び奥側）へと移動し、ダイ４０の下流側リップ部４４で捕捉されずに、塗布液に含まれた状態で基材１０上へと塗布される。そのため、気泡を含んだ塗布液が基材１０の搬送方向に引き延ばされると共に、気泡が塗布液（塗膜）外へと排出することで（即ち、発泡することで）、局所的に膜厚の変動領域が形成されて、これがスジとなる。
上記の塗膜の幅方向側端部におけるスジは、断続的に発生する気泡の発泡のたびに生じることから、塗膜の幅方向側端部において断続的に発生する。また、ビード内で溶存空気が過飽和となるまである程度の時間を要すため、塗膜の形成開始からある程度経った後で発生する（以降、「中途発生」ともいう）。

本発明者らが検討を行った結果、膜厚３０μｍ以下の塗膜を形成する塗布装置において、塗布装置におけるダイの上流側リップ部を特定の形状とすることで、上記の塗膜の幅方向側端部に発生するスジを抑制しうる、といった知見を見出した。
上記知見に基づく、本開示の塗布装置は、以下の構成を有する。
即ち、本開示の塗布装置は、塗布液を吐出する吐出口を有し、搬送される基材と吐出口との間に上記吐出口から吐出された塗布液を架橋させてビードを形成し、上記ビードを介して塗布液を基材に塗布するダイを備え、上記ダイが、基材の搬送方向における上流側リップ部と下流側リップ部とを有し、上流側リップ部と下流側リップ部とで上記吐出口を構成しており、上記上流側リップ部の基材と対向する面が平面であり、且つ、上記上流側リップ部の基材と対向する面の上流側縁部と基材との距離をＤ１とし、上記上流側リップ部の基材と対向する面の下流側縁部と基材との距離Ｄ２としたとき、Ｄ２／Ｄ１が１．０超え７．０以下を満たし、上記下流側リップ部の基材と対向する面と基材との距離をＤ３としたとき、Ｄ３＜Ｄ１を満たす、塗布装置である。
上記距離Ｄ１、距離Ｄ２、及び距離Ｄ３は、いずれも、面と基材との最短距離を示す。
上記の構成とすることで、ビードを構成する塗布液の容積が大きくなり、また、ビードにおける塗布液の滞留部が小さくなることから、ビード内での気泡の発生が抑制されるものと推測される。その結果、ビード内で発生した気泡に起因して発生する、塗膜の幅方向側端部のスジが抑制される。

上記の特許文献１～４に記載のダイを備えた塗布装置では、ビード内で気泡が発生すること、また、この気泡の発生に起因して塗膜の幅方向側端部にスジが発生することについて、まったく言及していない。
また、特許文献１～４に記載のダイは、Ｄ２／Ｄ１が１．０超え７．０以下を満たし、且つ、Ｄ３＜Ｄ１を満たす、といった構成も有していない。
よって、特許文献１～４に記載のダイを備えた塗布装置では、塗膜の幅方向側端部に発生するスジを抑制することはできないものと推測される。

本開示の塗布装置が備えるダイは、エクストルージョン型のダイであり、搬送される基材と塗布液を吐出する吐出口との間に、塗布液を溜めて架橋させたビードを形成し、ビードを介して塗布液を基材に塗布するものである。
即ち、ビードとは、ダイと基材（即ち被塗布部材）との間に形成される塗布液溜まりである。

以下、図面を参照して、本開示の塗布装置について詳細に説明する。
図１は、本開示におけるダイの先端部の一例を示す概略側面図である。

図１に示すダイ２０は、被塗布部材である基材１０の搬送方向Ｘに対し、上流側にある上流側リップ２２と、下流側にある下流側リップ部２４と、を有する。
ダイ２０では、上流側リップ部２２と下流側リップ部２４との間に、塗布液を移送及び吐出するスロット３０が形成されている。
スロット３０は不図示のマニホールドに連通している。マニホールドは、ダイ２０の幅方向（即ち、図１中の奥行方向）に沿って伸びる空間であり、ダイ２０に供給された塗布液を塗布幅方向（即ち、ダイ２０の幅方向）に拡流し、塗布液を一時的に貯留する。
図１に示すダイ２０は、塗布時には、スロット３０の開口部（即ち、塗布液の吐出口）と基材１０との間にビードが形成されており、このビードを介して塗布液が基材１０へと塗布される。

ダイ２０において、上流側リップ部２２のランド面（即ち、基材１０と対向する面）２２Ａ、及び、下流側リップ部２４のランド面（即ち、基材１０と対向する面）２４Ａは、共に平面である。
なお、上記平面とは、微小な凹凸、微小な曲面を有する略平面を含む。
下流側リップ部２４のランド面２４Ａは、対向する基材１０の表面と平行になっているが、この形態に限定されるものではなく、対向する基材１０の表面に対して傾いていてもよい。

ダイ２０において、図１に示すように、上流側リップ部２２のランド面２２Ａの上流側縁部と基材１０との距離をＤ１とし、上流側リップ部２２のランド面２２Ａの下流側縁部と基材１０との距離Ｄ２としたとき、Ｄ２／Ｄ１は１．０超え７．０以下を満たし、且つ、下流側リップ部２４のランド面２４Ａのと基材との距離をＤ３としたとき、Ｄ３＜Ｄ１を満たす。
Ｄ２／Ｄ１が１．０超えであることは、上流側リップ部２２のランド面２２Ａが、対向する基材１０の表面に対して傾きを有することを意味する。このようにランド面２２Ａを傾かせることで、ビード内の塗布液の滞留部が、形成されにくくなる又は小さくなる。
なお、Ｄ２／Ｄ１を７超とすると、ビードの形成限界（即ち、塗布液の架橋限界）を超えやすく、また、基材との接触懸念も生じやすくなる。

ここで、Ｄ２／Ｄ１が１．０超えであることで、ビード内の塗布液の滞留部が、形成されにくくなる又は小さくなる点について、図２を参照して説明する。
ここで、図２は、本開示の塗布装置におけるビード内での塗布液の流線モデルを示した図である。図２中、ビードＢ中の矢印が塗布液の動きを示している。
図２に示すように、本開示の塗布装置、即ち、ダイ２０を備えた塗布装置においては、被塗布部材である基材１０の搬送方向Ｘに対して上流側にある、上流側リップ部２２のランド面２２Ａと、ランド面２２Ａの上流側縁部と基材とを結ぶ直線と、でなす角が９０°を超え、鈍角になる。このようにすることで、図２に示すように、ビードＢ内に塗布液の動き（即ち矢印の動き）が滑らかになり、図３にて示した滞留部Ｔが、形成されにくくなる又は小さくなると考えられる。

上記Ｄ２／Ｄ１は、塗膜の幅方向側端部のスジの抑制の観点から、１．５～７．０が好ましく、１．５～３．５がより好ましい。

また、Ｄ２－Ｄ１は、上記Ｄ２／Ｄ１を満たす範囲で設定すればよく、例えば、１５μｍ～２００μｍであることが好ましく、１５μｍ～１８０μｍがより好ましい。
Ｄ１は、１５μｍ～２５０μｍが好ましく、２０μｍ～２２０μｍがより好ましい。
Ｄ２は、１００μｍ～４００μｍが好ましく、１２０μｍ～３８０μｍがより好ましい。

更に、Ｄ１－Ｄ３は、ビードの容量を大きくする観点、及び、ビードの形成限界（即ち、塗布液の架橋限界）の観点から、３μｍ～１５０μｍであることが好ましく、５μｍ～１３０μｍであることがより好ましく、１０μｍ～５０μｍが更に好ましい。

Ｄ３は、ビードの形成限界（即ち、塗布液の架橋限界）の観点、及び、基材との接触懸念の観点から、１０μｍ～１００μｍであることが好ましく、１５μｍ～８０μｍであることがより好ましく、２０μｍ～７０μｍであることが更に好ましい。

上流側リップ部２２のランド面（即ち基材１０と対向する面）２２Ａの長さは、形成する塗膜の膜厚に応じて決定されればよく、例えば、０．１ｍｍ～３．０ｍｍであることが好ましく、ビードの容量を大きくする観点、及び、他の製造故障を防止する観点から、０．５ｍｍ～２．０ｍｍであることがより好ましく、０．５ｍｍ～１．５ｍｍであることが更に好ましい。
ここで、上流側リップ部２２のランド面２２Ａの長さは、基材１０の搬送方向Ｘに沿った方向における、ランド面２２Ａ自体の長さを指す。

下流側リップ部２４のランド面（即ち基材１０と対向する面）２４Ａの長さは、形成する塗膜の膜厚に応じて決定されればよく、例えば、０．０１ｍｍ～０．５ｍｍであることが好ましい。
ここで、下流側リップ部２４のランド面２４Ａ（即ち基材と対向する面）の長さも、上流側リップ部２２のランド面（即ち基材と対向する面）２２Ａと同様、基材１０の搬送方向Ｘに沿った方向における、下流側リップ部２４のランド面２４Ａ自体の長さを指す。

上記した、距離Ｄ１、距離Ｄ２、及び距離Ｄ３は、いずれも、例えば、テーパーゲージ、マイクロスコープ等にて測定することができる。

ダイ２０は、金属製であることが好ましく、ダイヘッドの本体とリップの先端部とが別の金属にて形成されていてもよい。
本開示の塗布装置を構成する金属として具体的には、ステンレス鋼の他、リップの先端部に用いられる、タングステンカーバイトを主成分とする超硬材料等が挙げられる。

以上、説明したダイ２０を備えた塗布装置にて、膜厚３０μｍ以下の塗膜が形成される。
ここでいう、塗膜の厚みは、基材の搬送速度、塗布幅、及び体積流量から算出したものである。

続いて、本開示の塗布装置により塗布が行われる基材（被塗布部材）、基材の搬送手段、及び塗布液について説明する。

［基材］
基材１０としては、被塗布部材であれば特に制限はなく、塗工層の用途に応じて、適宜、選択すればよい。例えば、本開示の塗布装置により連続塗布を行う場合には、長尺の基材であればよい。特に、搬送性等の観点からは、基材には、ポリマーフィルムが好ましく用いられる。

光学フィルム用途であれば、基材の光透過率は、８０％以上であることが好ましい。
光学フィルム用途であれば、基材としてポリマーフィルムを用いる場合には、光学的等方性のポリマーフィルムを用いるのが好ましい。

基材としては、例えば、ポリエステル系基材（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等のフィルム若しくはシート）、セルロース系基材（ジアセチルセルロース、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）等のフィルム若しくはシート）、ポリカーボネート系基材、ポリ（メタ）アクリル系基材（ポリメチルメタクリレート等のフィルム若しくはシート）、ポリスチレン系基材（ポリスチレン、アクリロニトリルスチレン共重合体等のフィルム若しくはシート）、オレフィン系基材（ポリエチレン、ポリプロピレン、環状若しくはノルボルネン構造を有するポリオレフィン、エチレンプロピレン共重合体等のフィルム若しくはシート）、ポリアミド系基材（ポリ塩化ビニル、ナイロン、芳香族ポリアミド等のフィルム若しくはシート）、ポリイミド系基材、ポリスルホン系基材、ポリエーテルスルホン系基材、ポリエーテルエーテルケトン系基材、ポリフェニレンスルフィド系基材、ビニルアルコール系基材、ポリ塩化ビニリデン系基材、ポリビニルブチラール系基材、ポリ（メタ）アクリレート系基材、ポリオキシメチレン系基材、エポキシ樹脂系基材等の透明基材、又は上記のポリマー材料をブレンドしたブレンドポリマーからなる基材等が挙げられる。

基材としては、上記のポリマーフィルム上に予め層が形成されたものであってもよい。
予め形成される層としては、接着層、水、酸素等に対するバリア層、屈折率調整層、配向層等が挙げられる。

［基材の搬送手段］
図１では、基材１０が搬送方向Ｘに向かって搬送されているが、基材の搬送手段はこの態様に限定されるものではない。
つまり、基材の搬送手段は特に制限はなく、例えば、基材を張架した状態にて搬送することができ、塗布精度が高まる観点から、本開示の塗布装置による塗布時の基材の搬送手段は、バックアップロールであることが好ましい。
即ち、本開示の塗布装置による塗布液の塗布は、バックアップロール上に巻き掛けられた基材に対し行われることが好ましい。

バックアップロールは、回転自在に構成されており、基材を巻き掛けて連続搬送することができる部材であって、基材の搬送速度を同速度で回転駆動する。

バックアップロールは、塗膜の乾燥促進を高めるため、膜面温度低下による塗膜のブラッシング（即ち、微細な結露が生じることによる塗膜の白化）の抑制など観点から、加温されていてもよい。
また、バックアップロールは、表面温度を検知し、その温度に基づいて温度制御手段によってバックアップロールの表面温度が維持されることが好ましい。
バックアップロールが温度制御手段を備える場合、温度制御手段としては、例えば、加熱手段及び冷却手段が挙げられる。加熱手段としては、誘導加熱、水加熱、油加熱等が用いられ、冷却手段としては、冷却水による冷却が用いられる。

バックアップロールの直径としては、基材が巻き掛け易い観点、ダイヘッドによる塗布が容易な観点、バックアップロールの製造コストの観点から、１００ｍｍ～１０００ｍｍが好ましく、１００ｍｍ～８００ｍｍがより好ましく、２００ｍｍ～７００ｍｍが更に好ましい。
なお、膜厚３０μｍ以下の塗膜を形成するために用いる本開示の塗布装置におけるダイは、上流側リップのランド面の長さが数ｍｍ程度の大きさとなる。バックアップロールに巻き掛けた基材は曲面を形成することになるが、上記の直径の範囲のバックアップロールであれば、その曲面は平面に近似するため、本開示の塗布装置における、距離Ｄ１、距離Ｄ２、及び距離Ｄ３には大きな影響を及ぼさない。
即ち、上記の直径のバックアップロール上に巻き掛けた基材に対し、本開示の塗布装置により塗布を行っても、塗膜の幅方向側端部に発生するスジを抑制しうる。

バックアップロールでの基材の搬送速度は、生産性の確保の観点、及び、塗布性の観点から、例えば、１０ｍ／ｍｉｎ～１００ｍ／ｍｉｎであることが好ましい。

バックアップロールに対する基材のラップ角は、塗布時の基材搬送を安定化され、塗膜の厚みムラの発生を抑制する観点から、６０°以上が好ましく、９０°以上がより好ましい。また、ラップ角の上限は、例えば、１８０°に設定することができる。
なお、ラップ角とは、基材がバックアップロールに接触する際の基材の搬送方向と、バックアップロールから基材が離間する際の基材の搬送方向と、からなる角度をいう。

［塗布液］
塗布液としては、本開示の塗布装置におけるダイにより吐出可能な塗布液であれば特に制限はない。
本開示の塗布装置に適用される塗布液としては、流動性がある液状物であれば特に制限はない。
塗布液としては、重合性又は架橋性化合物を含む硬化性塗布液であってもよいし、非硬化性塗布液であってもよい。
また、塗布液に用いられる溶媒としては、水、及び有機溶剤のいずれであってもよく、これらの混合物であってもよい。

本開示の塗布装置に適用しうる塗布液としては、膜厚３０μｍ以下の塗膜を形成する観点、ビードの形成限界（即ち、塗布液の架橋限界）の観点から、例えば、２５℃における粘度が０．８ｍＰａ・ｓ～１０．０ｍＰａ・ｓである塗布液が好ましい。
塗布液の粘度としては、１．０ｍＰａ・ｓ～６．０ｍＰａ・ｓが好ましく、１．０ｍＰａ・ｓ～４．０ｍＰａ・ｓがより好ましい。
ここで、Ｅ型粘度計、振動型粘度計等によって測定されるが、本開示においては、Ｅ型粘度計にて測定された値を採用している。

本開示の塗布液に適用しうる塗布液としては、膜厚３０μｍ以下の塗膜を形成する観点、ビードの形成限界（即ち、塗布液の架橋限界）の観点から、例えば、固形分濃度が５質量％～５０質量％である塗布液が好ましい。
塗布液の固形分濃度としては、１０質量％～４５質量％が好ましく、２０質量％～４０質量％がより好ましい。

［塗布装置］
本開示の塗布装置は、既述のダイ以外に、その他の部材を含んでいてもよい。
その他の部材としては、ビードの基材の搬送方向の上流側を減圧する減圧チャンバー、外乱等による塗布液（又は塗膜）の振動を抑制する能動型除振装置（アクティブ除振装置ともいう）等が挙げられる。
その他の部材としては、例えば、特開２００７－２８３２６０号公報に記載の減圧チャンバー、特開２００８－２５３８６７号公報に記載の能動型除振装置等が好適である。

（目的とする塗工層）
塗布液から形成される目的とする塗工層としては、特に制限はない。
例えば、光学フィルム用途であれば、ハードコート層、光学異方性層、偏光層、屈折率調整層等が挙げられる。

以下、本発明を実施例により更に具体的に説明するが、本発明はその主旨を越えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。

＜基材の準備＞
特開２００７－２８３２６０号公報の段落００７３～００７４に記載の方法を用いて、厚さ８０μｍ、幅は１３４０ｍｍのセルロースアセテートフィルム（外層：３μｍ、内層：７４μｍ、外層：３μｍ）を作製した。
得られたセルロースアセテートフィルムを基材とした。

＜塗布液の準備＞
（塗布液Ａの調製）
下記の組成物を、１０７質量部のメチルエチルケトンに溶解して塗布液Ａ（光学補償フィルム用塗布液）を調製した。
塗布液Ａの粘度は２．５ｍＰａ・ｓであり、固形分濃度は３１．０質量％であった。

・ディスコティック液晶性化合物（下記構造） ： ４１．０１質量部
・エチレンオキサイド変成トリメチロールプロパントリアクリレート ： ４．０６質量部
（ビスコート＃３６０、大阪有機化学（株）製）
・セルロースアセテートブチレート ： ０．９質量部
（ＣＡＢ５５１－０．２、イーストマンケミカル社製）
・セルロースアセテートブチレート ： ０．２１質量部
（ＣＡＢ５３１－１、イーストマンケミカル社製）
・フルオロ脂肪族基含有ポリマー ： ０．１４質量部
（メガファック（登録商標） Ｆ－７８０、ＤＩＣ（株）製）
・光重合開始剤 ： １．３５質量部
（Ｏｍｎｉｒａｄ ９０７（旧Ｉｒｇａｃｕｒｅ ９０７）、ＩＧＭ Ｒｅｓｉｎｓ Ｂ．Ｖ．社製）
・増感剤 ： ０．４５質量部
（ＫＡＹＡＣＵＲＥ ＤＥＴＸ、日本化薬（株）製）

（塗布液Ｂの調製）
メチルエチルケトンの量を１０７質量部から８５．５質量部へと変更した以外は、塗布液Ａと同様にして、塗布液Ｂ（光学補償フィルム用塗布液）を調製した。
塗布液Ｂの粘度は３．０ｍＰａ・ｓであり、固形分濃度は３６．０質量％であった。

＜ダイ１の準備＞
ステンレス鋼を用い、図１に示す形状を有する上流側リップ部２２及び下流側リップ部２４を作製した。
上流側リップ部２２のランド面２２Ａは、図１に示す距離Ｄ４が１７μｍとなるようにした。
下流側リップ部２４のランド面２４Ａの長さは３０μｍとした。

＜ダイ２の準備＞
ステンレス鋼を用い、図１に示す形状を有する上流側リップ部２２及び下流側リップ部２４を作製した。
上流側リップ部２２のランド面２２Ａは、図１に示す距離Ｄ４が１５０μｍとなるようにした。
下流側リップ部２４のランド面２４Ａの長さは３０μｍとした。

＜ダイ３の準備＞
ステンレス鋼を用い、図１に示す形状を有する上流側リップ部２２及び下流側リップ部２４を作製した。
上流側リップ部２２のランド面２２Ａは、図１に示す距離Ｄ４が０μｍとなるようにした。
下流側リップ部２４のランド面２４Ａの長さは３０μｍとした。

（実施例１）
ダイ１を図１のように配置し、基材上に塗布液Ａの塗布を行い、厚み８μｍの塗膜を幅１３００ｍｍ×長さ５５００ｍで形成した。
具体的には、表面温度２５℃、外径２００ｍｍのバックアップロール上に、基材を搬送し、バックアップロール上の基材に対し、ダイ１を用い、塗布液Ａの塗布を行った。このとき、基材のラップ角は１００°であった。
ここで、距離Ｄ１は２００μｍ、距離Ｄ２は２１７μｍ、距離Ｄ３は７０μｍ、ダイ１の上流側リップ部２２のランド面１０Ａの長さは９９４μｍであった。

（実施例２～９、比較例１～５）
ダイの種類及び配置を適宜変更し、距離Ｄ１、距離Ｄ２、距離Ｄ３、及び、上流側リップ部２２のランド面１０Ａの長さを表１のようにした以外は、実施例１と同様にして、厚み８μｍの塗膜を幅１３００ｍｍ×長さ５５００ｍで形成した。

（実施例１０～１１、比較例６）
塗布液Ｂを用いた以外は、実施例１、２、又は比較例１と同様にして、厚み６．９μｍの塗膜を幅１３００ｍｍ×長さ５５００ｍで形成した。

（評価：スジの評価）
形成された塗膜（幅１３００ｍｍ×長さ５５００ｍ）の幅方向側端部を目視にて観察し、スジが発生するまでの距離を目視及び検査機（幅方向に複数のＣＣＤカメラを並べたもの）にて測定した。
評価指標は以下の通りである。結果を表１に示す。
なお、塗布時、ビードの形成限界（即ち、塗布液の架橋限界）を超え、塗布が不可能となった場合は、本評価を行っていない。スジの評価を行わなかった例は、表１のスジの欄には「－」と表記した。

－スジの評価指標－
１：５０００ｍを超えてもスジがみられない。
２：３０００ｍを超えて５０００ｍ以下にてスジが見られた。
３：３０００ｍ以下でスジが見られた。

（評価：ビードの形成限界（塗布液の架橋限界）の評価）
上記した各例での塗布液の塗布時において、ビードの形成状態を観察し、以下のような指標にて評価した。ビードの形成限界（即ち、塗布液の架橋限界）を超えると、塗布が不可能となる。
－ビードの形成限界の評価指標－
１：安定的に塗布が可能であった。
２：ビードの形成状態が不安定だが、塗布は可能であった。
３：ビードが形成できず（即ち、ビードの形成限界を超え）、塗布が不可能であった。

（総合評価）
上記スジの評価値と架橋限界の評価値との合計を用い、以下の指標にて総合的に評価した。
－評価指標－
１：スジの評価値と架橋限界の評価値との合計が２である
２：スジの評価値と架橋限界の評価値との合計が３である
３：スジの評価値と架橋限界の評価値との合計が４である、又は塗布が不可能であったもの。

表１に示すように、実施例により形成された塗膜は、いずれも、スジの発生までの距離が長く、幅方向側端部のスジの発生が抑制されていることが分かる。

１０ 基材
２０、４０ ダイ
２２、４２ 上流側リップ部
２２Ａ、４２Ａ 上流側リップ部のランド面
２４、４４ 下流側リップ部
２４Ａ 下流側リップ部のランド面
３０ スロット
Ｄ１ 上流側リップ部２２のランド面２２Ａの上流側縁部と基材１０との距離
Ｄ２ 上流側リップ部２２のランド面２２Ａの下流側縁部と基材１０との距離
Ｄ３ 下流側リップ部２４のランド面２４Ａと基材１０との距離
Ｄ４ 上流側リップ部２２のランド面２２Ａの上流側縁部と下流側縁部との間の距離
Ｘ 基材の搬送方向
Ｂ ビード

Claims (8)

1. 塗布液を吐出する吐出口を有し、搬送される基材と吐出口との間に該吐出口から吐出された塗布液を架橋させてビードを形成し、該ビードを介して塗布液を基材に塗布するダイを備え、膜厚３０μｍ以下の塗膜を形成する塗布装置であって、
   前記ダイが、基材の搬送方向における上流側リップ部と下流側リップ部とを有し、上流側リップ部と下流側リップ部とで前記吐出口を構成しており、
   前記上流側リップ部の基材と対向する面が平面であり、且つ、前記上流側リップ部の基材と対向する面の上流側縁部と基材との距離をＤ１とし、前記上流側リップ部の基材と対向する面の下流側縁部と基材との距離Ｄ２としたとき、Ｄ２／Ｄ１が１．０超え７．０以下を満たし、
   前記下流側リップ部の基材と対向する面と基材との距離をＤ３としたとき、Ｄ３＜Ｄ１を満たす、塗布装置。
2. 前記Ｄ２／Ｄ１が１．５～３．５である、請求項１に記載の塗布装置。
3. 前記Ｄ２－前記Ｄ１が１５μｍ～２００μｍである、請求項１又は請求項２に記載の塗布装置。
4. 前記Ｄ１－前記Ｄ３が３μｍ～１５０μｍである、請求項１～請求項３のいずれか１項に記載の塗布装置。
5. 前記Ｄ３が１０μｍ～１００μｍである、請求項１～請求項４のいずれか１項に記載の塗布装置。
6. 前記上流側リップ部の前記基材と対向する面の長さが０．１ｍｍ～３．０ｍｍである、請求項１～請求項５のいずれか１項に記載の塗布装置。
7. 前記塗布液の２５℃における粘度が０．８ｍＰａ・ｓ～１０．０ｍＰａ・ｓである、請求項１～請求項６のいずれか１項に記載の塗布装置。
8. 前記塗布液の固形分濃度が５質量％～５０質量％である、請求項１～請求項７のいずれか１項に記載の塗布装置。

Images