KR20090029636A - Bar coating device, coating method using the same and method of manufacturing optical film - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 바 도포 장치, 바 도포 장치를 이용한 도포 방법 및 광학 필름의 제조 방법에 관한 것으로, 특히 액정 표시 장치에 바람직한 품질을 갖는 광학 필름을 제조하기 위한 도포 기술에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a bar coating apparatus, a coating method using a bar coating apparatus, and a manufacturing method of an optical film, and more particularly, to a coating technique for producing an optical film having a desirable quality for a liquid crystal display device.
광학 보상 필름 등의 광학 기능성 필름의 제조에 있어서의 도포에서는 도포액을 균일하고 또한 박층으로 도포 형성하는 것이 요구된다. 그러나, 이러한 박층 도포에서는 스트리크나 스크래치 등의 도포 결함을 발생시키는 경우가 많아 종래부터 각종 대책이 검토되고 있다.Application | coating in manufacture of optical functional films, such as an optical compensation film, is required to apply | coat and form a coating liquid uniformly and thinly. However, in such thin layer coating, coating defects such as streaks and scratches are often generated, and various countermeasures have been studied conventionally.
예를 들면, 블레이드 코터에 있어서 파운틴 노즐로부터 도포액을 분출하기 전에 도포액에 전단력을 부여해서 저점도화하는 방법(특허 문헌 1), 로드 코터에 있어서 로드의 와이어 사이의 홈에 걸리는 이물이나 응집물을 제거하기 위한 이물 제거 브러시 등을 로드 바 홀더에 설치하는 방법(특허 문헌 2) 등이 제안되어 있다. 또한, 지지체 상에 도포막을 형성한 후, 스크래핑(scraping) 롤러에 의해 잉여 액을 스크래핑하여 필요 막 두께를 얻는 도포 방법에 있어서 스크래핑 롤러 표면의 건조에 기인하는 도포 고장을 억제하기 위해서 스크래핑 롤러 표면에 도포액 또는 용제를 공급하는 방법이 제안되어 있다(특허 문헌 3).For example, in a blade coater, a method of applying a shear force to the coating liquid to reduce the viscosity before spraying the coating liquid from the fountain nozzle (Patent Document 1), and in the rod coater, foreign matters or aggregates caught in the grooves between the wires of the rod. A method (patent document 2) etc. which install the foreign material removal brush etc. for removal in a rod bar holder are proposed. In addition, after forming a coating film on a support body, in the application | coating method of scraping excess liquid with a scraping roller and obtaining a required film thickness, in order to suppress coating failure resulting from drying of the scraping roller surface, The method of supplying a coating liquid or a solvent is proposed (patent document 3).
또한, 바 도포 장치에 있어서는 바 단면의 최대 반경과 바 수용부 단면의 원호 곡률 반경의 관계, 바 홀드각 등을 규정함으로써 바 진동에 의한 단차상 도포 얼룩이나 바와 바 지지 부재 사이에 발생되는 기포에 의한 도포 라인 고장을 방지하는 것이 제안되어 있다(특허 문헌 4).In addition, in the bar application device, the relationship between the maximum radius of the cross section of the bar and the arc radius of curvature of the cross section of the bar receiving portion, the bar holding angle, and the like are applied to the bubbles generated between the stepped coating stains and the bar supporting members due to the bar vibration. It is proposed to prevent the coating line failure by this (patent document 4).
또한, 도포 바의 접촉부에 대해서 지지체 이송 방향의 상류측에 보를 설치하고, 접촉부와 보 사이에 액 저류부를 구성하고, 보로부터 도포액의 일부를 오버플로시키는 것이 제안되어 있다(특허 문헌 5). 이것에 의해 도포 속도를 높였을 때에 1차측(도포바의 접촉부에 대해서 지지체 이송 방향의 상류측)의 액 저류부에 규칙적인 소용돌이가 발생됨으로써 생기는 도포 라인의 발생을 억제하고 있다.Moreover, it is proposed to arrange | position a beam in the upstream side of a support conveyance direction with respect to the contact part of an application bar, to comprise a liquid storage part between a contact part and a beam, and to overflow a part of coating liquid from a beam (patent document 5). Thereby, generation | occurrence | production of the application | coating line which arises by making regular vortex generate | occur | produce in the liquid storage part of a primary side (upstream side of a support conveyance direction with respect to the contact part of a coating bar) when raising an application | coating speed is suppressed.
[특허 문헌 1] 일본 특허 공개 평 7-189196호 공보[Patent Document 1] Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-189196
[특허 문헌 2] 일본 특허 공개 평 7-246358호 공보[Patent Document 2] Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-246358
[특허 문헌 3] 일본 특허 공개 평 9-294956호 공보[Patent Document 3] Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-294956
[특허 문헌 4] 일본 특허 공개 2006-82059호 공보[Patent Document 4] Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-82059
[특허 문헌 5] 일본 특허 공개 2003-33702호 공보[Patent Document 5] Japanese Unexamined Patent Publication No. 2003-33702
그런데, 상기 특허 문헌 4, 5와 같은 바 도포에서는 도 8의 종래 도면에 나타내는 바와 같이, 바(2)의 건조에 의한 도포 고장을 방지하기 위해서 바(2)를 지지하는 바 지지 부재(3)를 통해 웹 주행 방향 하류측(이하, 2차측이라고 함)에도 보 부재(4)를 설치하고, 도포액(8)을 공급하는 슬릿(5)을 형성하고 있다. 그리고, 슬릿(5)으로부터 도포액을 공급해서 바 표면과의 사이에 도포액 비드를 형성하고, 잉여 도포액은 보 부재(4)의 상면(4A)을 오버플로시켜서 배출하고 있다.By the way, in the bar application like
그러나, 바(2)의 회전 속도를 높게 하면 2차측의 슬릿 출구의 액 저류부(6)에서는 바(2)의 건조 방지용으로 공급하는 도포액과 바 표면에 유하되는 잉여 도포액이 급격하게 합류되어 도포액에 소용돌이 등의 흐트러짐이 발생된다(화살표 참조). 합류점에서의 도포액의 흐트러짐은 도포액이 보 부재(4)를 오버플로하는 과정에서 더욱 증폭되어 도포액으로부터 휘발되는 휘발성 가스에 농도 분포가 발생되는 원인이 된다. 이것에 의해 웹(7)의 도포면(7A)에 세로 라인상의 얼룩이 발생된다는 문제가 있었다.However, when the rotational speed of the
이에 대해서 상기 종래의 방법에서는 모두 도포 후의 휘발성 가스 농도 분포에 기인하는 얼룩을 해결하는 것은 아니였다.On the other hand, in the said conventional method, not all the stain resulting from the volatile gas concentration distribution after coating was solved.
본 발명은 이러한 사정을 감안해서 이루어진 것이며, 도포 직후에 있어서 도포면에 세로 라인 등의 얼룩이 발생되는 일이 없고, 균질한 도포를 행할 수 있는 바 도포 장치 및 그것을 이용한 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.This invention is made | formed in view of such a situation, and an object of this invention is to provide the coating | coating apparatus and the manufacturing method using the same which can perform homogeneous application | coating, and a uniform line etc. do not generate | occur | produce in a coating surface immediately after application | coating. .
본 발명의 청구항 1은 상기 목적을 달성하기 위해서 주행하는 띠상체에 도포 액을 도포하는 바와, 상기 바의 하측에 설치되고, 상기 바를 회전 가능하게 지지하는 지지 부재와, 상기 지지 부재를 통해 띠상체 주행 방향의 상류측, 하류측에 각각 인접 설치되고, 상기 지지 부재와의 사이에 각각 도포액을 공급하는 슬릿을 형성하는 상류측 보 부재 및 하류측 보 부재를 구비하고, 상기 하류측 보 부재의 상기 띠상체와 대향하는 사면의 경사 각도는 5~30도인 것을 특징으로 하는 바 도포 장치를 제공한다.Claim 1 of this invention apply | coats a coating liquid to the strip | belt-shaped body which travels in order to achieve the said objective, It is provided in the lower side of the bar, The support member which rotatably supports the said bar, and the strip | belt-shaped body through the said support member. It is provided adjacent each upstream and downstream of a travel direction, and is provided with the upstream beam member and downstream beam member which form the slit which respectively supplies a coating liquid between the said support member, and the said downstream beam member is The inclined angle of the inclined surface facing the band-like body is 5 to 30 degrees to provide a bar coating device.
청구항 1에 의하면 바의 2차측의 슬릿 출구 부근에서 도포액의 흐트러짐이 발생되어도 하류측 보 부재의 사면의 경사 각도를 5~30도로 하므로 도포액을 하류측 보 부재의 사면 상에 균일한 박막상으로 흘릴 수 있다. 이 때문에, 도포액이 하류측 보 부재를 오버플로하는 과정에 있어서 하류측 보 부재와 띠상체의 도포면 사이에 휘발성 가스에 의한 농도 분포를 발생시키는 일 없이 띠상체의 도포면에 세로 라인상의 얼룩이 발생되는 것을 억제할 수 있다. 또한, 하류측 보 부재의 사면의 경사 각도를 20~30도로 하는 것이 바람직하다.According to claim 1, the inclination angle of the slope of the downstream beam member is set to 5 to 30 degrees even when the coating liquid is disturbed near the slit outlet on the secondary side of the bar, so that the coating liquid is uniform on the slope of the downstream beam member. Can shed. For this reason, in the process in which the coating liquid overflows the downstream beam member, the vertical line unevenness is generated on the coated surface of the strip-shaped body without generating a concentration distribution by the volatile gas between the downstream beam member and the coated surface of the band-like body. Can be suppressed. Moreover, it is preferable to make the inclination angle of the slope of a
청구항 2는 청구항 1에 있어서, 상기 도포액의 점도를 η(cp), 밀도를 ρ(kg/㎥), 중력 가속도를 g(kgf/초)로 하고, 상기 하류측 보 부재의 사면에 흐르는 도포액의 유량을 q(㎥/초), 상기 경사 각도를 α(°)로 했을 때, 상기 하류측 보 부재의 사면의 경사 각도(α)는 하기 식 1을 만족시키도록 설정된 것을 특징으로 한다.2. The coating according to claim 1, wherein the coating liquid has a viscosity of η (cp), a density of ρ (kg / m 3), a gravitational acceleration of g (kgf / sec), and flows on a slope of the downstream beam member. When the flow rate of the liquid is q (
sinα≥3·η·q/{ρ·g·(4×10-4)3} … (식 1)sin α ≧ 3 · η · q / {ρ · g · (4 × 10 −4 ) 3 }. (Equation 1)
청구항 2에 의하면 하류측 보 부재의 사면의 경사 각도가 상기 식 1을 만족시키도록 설정되므로 도포액이 하류측 보 부재의 사면을 보다 균일한 박막상으로 흐르게 된다. 이것에 의해 하류측 보 부재의 사면과 대향하는 도포면에 세로 라인상의 얼룩이 발생되는 것을 억제할 수 있다.According to
청구항 3은 청구항 1 또는 2에 있어서, 상기 하류측 보 부재의 사면 중 상기 슬릿에 가까운 측으로부터 적어도 10~80㎜의 범위를 상기 경사 각도로 하는 것을 특징으로 한다.
이렇게, 슬릿에 가까운 측으로부터 적어도 10~80㎜의 범위를 상기 경사 각도로 함으로써 도포막과의 이간 거리가 작고, 휘발 가스에 의한 영향이 큰 영역에서의 휘발성 가스의 흐트러짐을 최소한으로 억제할 수 있다. 또한, 적어도 슬릿측으로부터 15~40㎜의 범위를 상기 경사 각도로 하는 것이 보다 바람직하다.Thus, by setting the range of at least 10 to 80 mm from the side close to the slit to the inclination angle, disturbance of the volatile gas in a region where the separation distance from the coating film is small and the influence of volatile gas is large can be minimized. . Moreover, it is more preferable to make the said inclination angle the range of 15-40 mm at least from a slit side.
청구항 4는 청구항 1~3 중 어느 한 항에 있어서, 상기 바 지지 부재의 정점과 상기 하류측 보 부재의 정점의 수평 방향의 이간 거리는 1㎜ 이상인 것을 특징으로 한다.The horizontal separation distance of the apex of the said bar support member and the apex of the said downstream beam member is 1 mm or more, The
바 지지 부재의 정점과 하류측 보 부재의 정점의 수평 방향의 이간 거리가 1㎜ 미만으로 너무 가까우면 2차측의 슬릿 출구 부근에 있어서 복수의 도포액이 격렬하게 합류될 때, 도포액의 흐트러짐이 발생되기 쉬워진다. 청구항 4에 의하면 바 지지 부재의 정점과 하류측 보 부재의 정점의 수평 방향의 이간 거리를 1㎜ 이상으로 하므로 2차측의 슬릿 출구 부근에 있어서의 도포액끼리의 충돌에 의해 소용돌이 등의 흐트러짐이 발생되는 것을 억제할 수 있다.If the horizontal separation distance between the apex of the bar support member and the apex of the downstream beam member is too close to less than 1 mm, when a plurality of coating liquids are vigorously joined in the vicinity of the slit outlet on the secondary side, the coating liquid is disturbed. It becomes easy to occur. According to
청구항 5는 청구항 1~4 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하류측 보 부재의 정점은 상기 바 지지 부재의 정점보다 낮은 것을 특징으로 한다.
청구항 5에 의하면 하류측 보 부재의 정점이 바 지지 부재의 정점보다 낮으므로 바 표면으로부터 2차측으로 흐르는 잉여 도포액이 2차측의 슬릿 출구 부근에서 체류되어 흐트러지는 것을 억제하고, 하류측 보 부재의 표면을 원활하게 오버플로시킬 수 있다.According to
본 발명의 청구항 6은 상기 목적을 달성하기 위해서 청구항 1~5 중 어느 한 항에 기재된 바 도포 장치를 이용해서 주행하는 띠상체에 도포액을 도포하는 것을 특징으로 하는 도포 방법을 제공한다.
청구항 6에 의하면 도포액이 하류측 보 부재를 오버플로하는 과정에 있어서 도포액과 도포면 사이에 휘발성 가스에 의한 농도 분포를 발생시키지 않으므로 웹의 도포면에 세로 라인상의 얼룩이 발생되는 것을 억제할 수 있다.According to
청구항 7은 청구항 6에 있어서 상기 하류측 보 부재의 정점과 상기 띠상체의 표면의 이간 거리는 2㎜ 이하인 것을 특징으로 한다.Claim 7 is characterized in that the separation distance between the apex of the said downstream beam member and the surface of the said strip | belt-shaped body is 2 mm or less, It is characterized by the above-mentioned.
이렇게, 하류측 보 부재의 사면과 띠상체의 표면의 이간 거리를 2㎜ 이하에 가깝게 함으로써 바, 바 수용 부재 및 하류측 보 부재와의 사이를 액 밀봉하기 쉬워진다. 이것에 의해 바 표면의 건조를 방지할 수 있음과 아울러, 바와 바 수용 부재 사이에 기포의 혼입을 방지할 수 있다. 한편, 하류측 보 부재의 사면과 띠상체의 도포면의 간격이 이렇게 좁으면 도포액의 유동의 흐트러짐에 의해 도포면에 세로 라인상의 얼룩이 발생되기 쉬워진다. 이러한 경우에서도 본 발명을 적용함으로 써 도포액의 흐트러짐에 기인해서 도포면에 세로 라인상의 얼룩이 발생되는 것을 억제할 수 있다.Thus, by making the separation distance of the slope of a downstream side beam member and the surface of a strip | belt-shaped object close to 2 mm or less, it becomes easy to liquid seal between a bar accommodating member and a downstream beam member. As a result, drying of the bar surface can be prevented, and mixing of bubbles can be prevented between the bar and the bar receiving member. On the other hand, when the space | interval of the slope of the downstream side beam member and the application | coating surface of a strip | belt-shaped object is so narrow, it becomes easy to generate | occur | produce a vertical line-shaped unevenness | corrugation on an application surface by the disturbance of the flow of a coating liquid. In such a case, by applying the present invention, it is possible to suppress occurrence of vertical line irregularities on the coated surface due to the disturbance of the coating liquid.
본 발명의 청구항 8은 상기 목적을 달성하기 위해서 미리 러빙 처리된 배향막층이 형성된 띠상체 상에 액정성 디스코틱 화합물을 함유하는 도포액을 도포한 후, 상기 도포된 도포면을 건조시켜서 광학 이방성층을 형성하는 광학 필름의 제조 방법으로서, 상기 도포액은 청구항 1~5 중 어느 한 항에 기재된 바 도포 장치에 의해 도포하는 것을 특징으로 하는 광학 필름의 제조 방법을 제공한다.In order to achieve the above object, claim 8 of the present invention applies a coating liquid containing a liquid crystalline discotic compound on a band-like body on which an alignment film layer is subjected to a rubbing in advance, and then the coated surface is dried to form an optically anisotropic layer. As a manufacturing method of the optical film to form, the said coating liquid is apply | coated by the coating apparatus as described in any one of Claims 1-5, The manufacturing method of the optical film characterized by the above-mentioned.
청구항 8에 의하면 도포면에 얼룩을 발생시키는 일 없이 양호한 품질의 광학 필름을 얻을 수 있다.According to
(발명의 효과)(Effects of the Invention)
본 발명에 의하면 도포 직후에 있어서 도포면에 세로 라인 등의 얼룩이 발생되는 일이 없고, 균질한 도포를 행할 수 있다.According to the present invention, stains such as vertical lines are not generated on the coated surface immediately after the coating, and homogeneous coating can be performed.
이하, 첨부 도면에 따라서 본 발명에 따른 바 도포 장치 및 도포 방법의 바람직한 실시형태에 대해서 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, preferred embodiment of the bar coating apparatus and the coating method which concern on this invention is described according to an accompanying drawing.
우선, 본 발명에 따른 바 도포 장치의 구성에 대해서 설명한다.First, the structure of the bar coating apparatus which concerns on this invention is demonstrated.
도 1은 본 발명의 일실시형태를 나타내는 바 도포 장치의 측면 단면도이다. 도 2는 바 도포 헤드의 일부를 단면으로 나타낸 사시도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is side cross-sectional view of the application | coating apparatus which shows one Embodiment of this invention. 2 is a perspective view showing a portion of the bar application head in cross section.
도 1 및 도 2에 나타나 있는 바와 같이, 바 도포 장치(10)는 바 도포 헤드(12)와, 그 바 도포 헤드(12)를 사이에 두고 웹 주행 방향의 상류측과 하류측에 설치된 한 쌍의 가이드 롤러(14, 16)를 구비하고 있다. 그리고, 웹(18)이 바 도포 헤드(12)의 바(20)에 래핑된 상태에서 도포액이 도포된다.As shown in FIG. 1 and FIG. 2, the
바 도포 헤드(12)는 주로, 양단이 도시하지 않은 베어링에 의해 회전 가능하게 지지된 바(와이어 바)(20)와, 그 바(20)의 전체 길이에 걸쳐 지지함과 아울러, 바(20)에 도포액을 공급하는 급액 기구를 구비한 바 수용 부재(22)와, 바 수용 부재(22) 사이에 도포액의 급액로(24, 26)를 형성하는 상류측 보 부재(28)와 하류측 보 부재(30)로 구성되어 있다.The
급액로(24, 26)는 매니폴드(32)와 슬릿(34)으로 구성되고, 매니폴드(32)에 급액된 도포액이 슬릿(34)을 통해 웹(18)의 폭 방향으로 균일하게 압출된다. 이것에 의해 바(20)에 대해서 웹(18)의 반송 방향의 상류측(이하, 1차측이라고 함)에는 1차측 비드(36)가 형성되고, 하류측(이하, 2차측이라고 함)에는 2차측 비드(38)가 형성된다. 2차측 비드(38)는 바(20)와 바 수용 부재(22) 사이에 공기를 혼입하지 않도록 작용한다.The
이들 1차측과 2차측의 비드(36, 38)를 형성하는 도포액이 회전하는 바(20)에 의해 픽업됨으로써 바(20)에 래핑되어 연속 주행하는 웹(18)에 도포된다. 급액로(24, 26)로부터 1차측과 2차측의 비드(36, 38)에 공급된 도포액 중 잉여 도포액은 상류측 보 부재(28, 30)의 외측(28A, 30A)에 유하된다.The coating liquids forming the
바(20)의 회전은 웹(18)의 주행에 의해 종동 회전되는 경우, 구동원을 설치해서 회전 구동되는 경우 중 어느 것이나 좋고, 또한, 회전 구동되는 방향은 웹(18)의 주행 방향과 동일한 방향으로의 회전이라도, 역방향으로의 회전이라도 좋 다.The rotation of the
도 3은 바(20)의 개략을 설명하는 설명도이며, 도 4는 도 3의 바(20)의 축선 방향 단면에서 본 바 표면의 와이어의 단면 상태를 나타내는 확대 단면도이다.FIG. 3: is explanatory drawing explaining the outline of the
바(20)(와이어 바)는 도 3에 나타내는 바와 같이, 원기둥상의 코어바(40)의 표면에 와이어(42)를 권취해서 와이어 열(44)을 형성함으로써 제작되어 있다. 바(20)는 도 4에 나타내는 바와 같이, 와이어(42)의 굵기를 바꿈으로써 와이어 열(44)의 와이어(42)끼리의 사이에 유지하는 도포액량을 바꿀 수 있고, 이것에 의해 원하는 두께의 도포막을 정밀도 좋게 도포할 수 있다.As shown in FIG. 3, the bar 20 (wire bar) is produced by winding the
바(20)에 사용되는 와이어(42)는 선 직경이 0.06~0.2㎜인 것이 바람직하고, 0.06~0.1㎜인 것이 보다 바람직하다. 와이어(42)의 선 직경이 0.2㎜를 초과하면 도포량이 너무 많아져 고속 박막 도포에 유효한 바 도포법의 사용법으로서 적절하지 않다. 바(20)의 직경은 특별히 한정되지 않지만 박층 도포에 적합하다는 점에서 3㎜~15㎜의 범위의 좁은 직경의 것이 바람직하다. 이렇게, 바 직경 3㎜~15㎜, 와이어 직경 0.06~0.2㎜의 바(20)에 의해 도포액을 웹(18)에 도포함으로써 습윤 두께가 5~15㎛인 박막의 도포막을 얻을 수 있다.The
도 1의 바 도포 장치(10)에 있어서 바(20)의 2차측에 형성되는 슬릿(34) 출구의 액 저류부에서는 도포할 때에 바(20) 표면에 남은 잉여 도포액과, 슬릿(34)으로부터 공급되는 도포액이 합류된다. 이 때문에, 액 저류부에 있어서 도포액에 소용돌이 등의 흐트러짐이 발생되기 쉽다. 또한, 액 저류부의 도포액이 하류측 보 부재(30)의 슬라이드면(30A)을 오버플로하는 과정에서 슬라이드면(30A) 상의 도포액 으로부터 휘발된 휘발성 가스에 농도 분포가 발생되고, 액 저류부에서 발생된 흐트러짐이 증폭된다. 이들 액상의 흐트러짐에 의해 기상도 흐트러짐이 발생되고, 하류측 보 부재(30)의 슬라이드면(30A) 부근을 주행하는 웹(18)의 도포면에 세로 라인상의 얼룩을 발생시키는 원인이 된다. 또한, 웹(18)의 도포면과 슬라이드면(30A)의 정점의 이간 거리는 2㎜ 이하로 매우 작고, 도포액으로부터 휘발된 휘발성 가스의 농도 분포가 발생되면 도포면에 도포 얼룩 등의 영향을 주기 쉬워진다.In the
그래서, 본 실시형태에서는 하류측 보 부재(30)의 슬라이드면(30A)의 경사 각도를 소정 범위로 함으로써 오버플로하는 과정에서의 도포액의 흐트러짐을 완화시킨다.Therefore, in this embodiment, the inclination angle of the
도 5는 본 발명에 따른 바 도포 헤드(12)의 2차측의 확대 단면도이다.5 is an enlarged cross-sectional view of the secondary side of the
도 5에 나타내는 바와 같이, 하류측 보 부재(30)의 슬라이드면(30A)은 수평에 대해서 경사 각도(α)가 5~30도로 되도록 형성되어 있다. 즉, 슬라이드면(30A)의 경사 각도(α)가 5도 미만이면 경사도가 너무 낮아서 도포액의 배출이 정체된다. 도포액이 배출되지 않고 슬라이드면(30A) 상에 점차 축적되면 도포액의 위치 에너지도 증대되고, 웹(18)을 물결치게 한다는 문제가 있다. 한편, 슬라이드면(30A)의 경사 각도(α)가 30도를 초과하면 경사도가 높아지기 때문에 도포액이 표면 장력에 의해 곡률을 가지려고 해서 액적화되어 흐른다. 이 액적화되는 작용에 의해 도포액 주변의 기류가 더욱 흐트러지게 된다.As shown in FIG. 5, 30 A of slide surfaces of the downstream
또한, 슬라이드면(30A)에 유하되는 도포액의 두께(t)가 400㎛ 이하로 되도록 경사 각도를 설정하는 것이 바람직하다. 즉, 도포액의 점도를 η(cP), 슬라이드 면(30A)에 유하되는 도포액의 유량을 q(residue)(㎥/분), 밀도를 ρ(kg/㎥), 중력 가속도를 g(kgf/초), 슬라이드면(30A)의 경사 각도를 α(°)로 했을 때, 하기 식 1을 만족시키도록 경사 각도(α)가 설정되는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable to set the inclination angle so that the thickness t of the coating liquid falling on the
sinα≥3·η·q/{ρ·g·(4×10-4)3} … (식 1)sin α ≧ 3 · η · q / {ρ · g · (4 × 10 −4 ) 3 }. (Equation 1)
또한, 경사 각도(α) 뿐만 아니라, 도포액의 물성(점도, 밀도 등)이나 도포액의 유량을 조정해도 좋다.In addition to the inclination angle α, the physical properties (viscosity, density, etc.) of the coating liquid and the flow rate of the coating liquid may be adjusted.
유량 q(residue)는 급액로(26)로부터 2차측의 비드(38)에 공급된 도포액의 폭당 유량을 q(supply)로 하고, 급액로(26)로부터 공급된 도포액 중 도포에 소비되는 유량을 q(coat)로 했을 때, 하기(식 2)의 관계가 성립된다. 여기에서는 웹(18)과 바(20)의 간극으로부터 2차측의 비드(38)에 공급되는 도포액의 유량과, 바(20)와 바 지지면(22A)의 간극으로부터 1차측의 비드(36)로 되돌아오는 도포액의 유량이 거의 동일하다고 간주한다.The flow rate q (residue) is a flow rate per width of the coating liquid supplied from the
q(residue)=q(supply)-q(coat) … (식 2)q (residue) = q (supply) -q (coat)... (Equation 2)
하류측 보 부재(30)는 그 슬라이드면(30A)의 정점(P)(가장 높은 위치)이 바 지지 부재(22)의 정점(Q)(가장 높은 위치)보다 낮게 되도록 배치되어 있다. 또한, 바 지지면(22A)의 바 직경 방향에 대응하는 단면 형상은 바(20)를 수용하는 원호 부분을 적어도 갖는 오목 형상으로 형성되어 있다. 도 5에서는 바 지지면(22A)의 정점(Q)은 바 지지면(22A)의 2차측 단부에 상당한다. 이것에 의해 2차측의 슬릿(34)출구의 액 저류부(50)에 있어서 슬릿(34)으로부터 공급되는 도포액과 바(20) 표면에 흐르는 잉여 도포액이 합류된 후, 도포액이 슬라이드면(30A)에 원활하게 오버플로되기 쉬워진다. 이 때문에, 흐트러짐이 액 저류부(50)로부터 없어지기 쉬워져 흐트러짐이 증폭되는 것을 억제할 수 있다.The
슬라이드면(30A)의 정점(P)과 바 수용 부재(22)의 정점(Q)의 수평 방향의 이간 거리(L1)는 1㎜ 이상으로 하는 것이 바람직하다. 이간 거리(L1)가 1㎜ 미만이면 2차측의 슬릿(34) 출구의 액 저류부(50)가 좁아져 슬릿(34)으로부터 공급되는 도포액과 바(20) 표면에 흐르는 잉여 도포액이 격렬하게 합류되어 소용돌이 등의 흐트러짐이 발생되기 쉬워진다.The horizontal separation distance L1 of the vertex P of the
또한, 웹(18)의 도포면과 슬라이드면(30A)의 정점의 이간 거리(L0)는 2㎜ 이하로 하는 것이 바람직하다. 이것에 의해 바(20), 바 수용 부재(22) 및 하류측 보 부재(30)에 걸쳐서 액 밀봉할 수 있다. 이것에 의해 바 표면의 건조를 방지할 수 있음과 아울러, 바와 바 수용 부재 사이에 기포의 혼입을 방지할 수 있다.In addition, it is preferable that the distance L0 between the application surface of the
또한, 도 5에서는 하류측 보 부재(30)의 슬라이드면(30A) 전체가 상기 경사 각도로 되도록 형성한 예를 나타냈지만 이것에 한정되지 않고, 도 6에 나타내는 바와 같이, 하류측 보 부재(30)의 슬라이드면(30A) 중 바(20)에 가까운 일부가 상기 경사 각도로 되도록 형성해도 좋다. 이 경우, 하류측 보 부재(30)의 슬라이드면(30A) 중, 슬릿(34)에 가까운 측으로부터 약 10~80㎜, 보다 바람직하게는 15~40㎜의 영역{슬라이드면 길이(L2)}이 상기 경사 각도를 만족시키는 것이 바람직하다. 또한, 하류측 보 부재(30)에 슬라이드면(30A)의 경사 각도를 조정할 수 있는 경사 각도 조정 기구를 구비한 구성으로 해도 좋다.In addition, although the example in which the
이어서, 상기한 바와 같이 구성된 바 도포 장치(10)에 의해 웹(18)에 도포액을 도포하는 도포 방법에 대해서 도 1 및 도 5를 참조해서 설명한다.Next, the coating method which apply | coats a coating liquid to the
도포액은 도포 헤드(12)의 급액로(24, 26) 내에 공급되어 1차측과 2차측의 비드(36, 38)를 형성하고, 회전하는 바(20)에 의해 픽업되어 웹(18)에 도포된다. 이 때, 웹(18)과 바(20)의 접촉부에 있어서 도포액의 계량이 행해져 원하는 도포량만이 웹(18)에 도포되고, 그 밖의 도포액은 상류측 보 부재(28), 하류측 보 부재(30)의 외측면을 따라 유하된다.The coating liquid is supplied into the
이러한 바 도포에 있어서 본 실시형태에서는 바 도포 장치(10)의 하류측 보 부재(30)의 슬라이드면(30A)의 경사 각도를 5~30도의 범위로 하므로 도포면에 세로 라인 등의 얼룩을 발생시키지 않도록 할 수 있다.In this bar application, in this embodiment, the inclination angle of the
즉, 슬라이드면(30A)에 있어서 도포액이 표면 장력에 의해 액적화되어 흐르는 일 없이 도포액을 원활하게 배출할 수 있다. 이것에 의해 도포액은 슬라이드면(30A)을 웹 폭 방향으로 균일한 박막상으로 흐르게 되고, 상기 도포액으로부터 휘발되는 휘발성 가스의 농도 분포도 발생되기 어렵게 된다. 따라서, 슬라이드면(30A)과 웹(18)의 도포면 사이의 기상 중에 휘발성 가스의 농도 분포가 발생되지 않아 도포면에 세로 라인상의 얼룩이 발생되는 것을 억제할 수 있다.That is, the coating liquid can be smoothly discharged on the
또한, 상기 식 1에 나타내는 바와 같이, 슬라이드면(30A)에 유하되는 도포액의 액막 두께가 400㎛ 이하로 되도록 슬라이드면(30A)의 경사 각도(α)를 설정한다. 이것에 의해 도포액을 슬라이드면(30A) 상에 보다 균일한 박막상으로 흘릴 수 있어 도포 직후의 도포면 근방에 보다 균일한 휘발성 가스 분위기를 형성할 수 있 다.Moreover, as shown in said Formula 1, the inclination angle (alpha) of the
이렇게 본 실시형태에 의하면 도포 직후에 있어서 도포면에 세로 라인 등의 얼룩이 발생되는 일이 없어 균질한 도포를 행할 수 있다.Thus, according to this embodiment, the stain | polishing of a vertical line etc. does not generate | occur | produce on a coating surface immediately after application | coating, and can apply uniformly.
이어서, 본 발명에 따른 바 도포 장치(10)의 적용예에 대해서 설명한다. 도 7은 본 발명의 바 도포 장치(10)를 장착한 광학 보상 시트의 제조 라인(80)이다.Next, the application example of the
광학 기능 필름의 제조 라인(80)은 도 7에 나타내어지는 바와 같이, 송출기(82)로부터 미리 배향막 형성용 폴리머층이 형성된 투명 지지체인 웹(18)이 송출된다. 이어서, 웹(18)은 가이드 롤러(84)에 의해 가이드되어 러빙 처리 장치(86)로 공급된다. 그리고, 웹(18)의 폴리머층에는 러빙 롤러(88)에 의해 러빙 처리가 실시된다. 러빙 롤러(88)의 하류에는 제진기(90)가 설치되어 있어 웹(18)의 표면에 부착된 먼지를 제거한다. 제진기(90)의 하류에는 본 발명에 따른 바 도포 헤드(12)가 설치되어 있다. 그리고, 바 도포 헤드(12)에 의해 디스코네마틱 액정을 함유하는 도포액이 웹(18)에 도포된다. 도포 헤드(12)의 하류에는 건조존(92), 가열존(94)이 순차 형성되어 있고, 웹(18) 상의 도포액이 건조·가열되어 액정층이 형성된다. 이 하류에는 자외선 램프(96)가 더 설치되어 있고, 자외선 조사에 의해 액정을 가교시켜 원하는 폴리머를 형성한다. 이것에 의해 광학 보상 필름이 제조되고, 제조된 광학 보상 필름은 권취기(98)에 권취된다.In the
이렇게, 본 발명에 따른 바 도포 장치(10)를 광학 보상 필름의 액정층의 도포(디스코네마마틱 액정을 함유하는 도포액의 도포)에 사용하므로 세로 라인 등의 얼룩이 없는 양호한 면질의 필름을 제조할 수 있다.Thus, since the
본 발명에 사용되는 웹(18)으로서는 종이, 플라스틱 필름, 레진 코티드지, 합성지 등이 포함된다. 플라스틱 필름의 재질은 예를 들면, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 폴리올레핀, 폴리초산비닐, 폴리염화비닐, 폴리스티렌 등의 비닐 중합체, 6,6-나일론, 6-나일론 등의 폴리아미드, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌-2,6-나프탈레이트 등의 폴리에스테르, 폴리카보네이트, 셀룰로오스트리아세테이트, 셀룰로오스다이아세테에트 등의 셀룰로오스아세테이트 등이 사용된다. 또한, 레진 코티드지에 사용하는 수지로서는 폴리에틸렌을 비롯한 폴리올레핀이 대표적이지만 반드시 이것에 한정되지 않는다. 웹의 두께도 특별히 한정되지 않지만 0.01㎜~1.0㎜ 정도인 것이 취급되고, 범용성에서 봐서 유리하다.The
본 발명에 이용되는 도포액은 특별히 한정은 없고, 고분자 화합물의 물 또는 유기 용매액, 안료 분산액, 콜로이드 용액 등을 적용할 수 있다. 특히, 박층 도포를 균일하고 또한 고정밀도로 행하는 것이 요구되는 각종 광학 필름의 도포액, 예를 들면, 액정성 디스코틱 도포액 등이 바람직하다. 또한, 도포액의 점도가 높은 경우, 도포막 두께나 도포 속도, 도포 후의 건조 속도 등에도 따르지만 와이어 눈 또는 홈의 눈이 없어지지 않고 바 라인 고장이 되기 때문에 0.5Pa·s 이하가 바람직하다.The coating liquid used for this invention does not have limitation in particular, The water or organic solvent liquid of a high molecular compound, a pigment dispersion liquid, a colloidal solution, etc. can be applied. In particular, a coating liquid of various optical films, for example, a liquid crystalline discotic coating liquid or the like, which is required to perform thin layer coating uniformly and with high accuracy is preferable. In addition, when the viscosity of a coating liquid is high, it depends also on a coating film thickness, an application | coating speed, the drying rate after application | coating, etc., but since 0.5 or less of the eye of a wire eye or a groove does not disappear and a bar line malfunctions, 0.5 Pa * s or less is preferable.
이상, 본 발명에 따른 바 도포 장치 및 도포 방법의 바람직한 실시형태에 대해서 설명했지만 본 발명은 상기 실시형태에 한정되는 것은 아니고, 각종 형태를 채용할 수 있다.As mentioned above, although preferred embodiment of the bar coating apparatus and the coating method which concern on this invention was described, this invention is not limited to the said embodiment, A various form can be employ | adopted.
예를 들면, 상기 실시형태에서는 바(20)로서 와이어 바를 사용하는 예로 설 명했지만 이것에 한정되지 않고, 예를 들면, 홈 절단 바, 플랫 바 등이라도 좋다.For example, in the said embodiment, although it demonstrated in the example which uses the wire bar as the
[실시예]EXAMPLE
이하, 실시예를 예로 들어 본 발명의 특징을 더욱 구체적으로 설명하지만 본 발명의 범위는 이하에 나타내는 구체예에 의해 한정적으로 해석되어야 하는 것은 아니다.Hereinafter, although an Example is given and the characteristics of this invention are demonstrated further more concretely, the scope of the present invention is not limited to the specific example shown below.
(실시예1)Example 1
본 발명에 따른 바 도포 장치(10)를 장착한 도 7의 광학 보상 필름의 제조 라인(80)에 있어서 도포 직후의 세로 라인 고장에의 영향을 평가했다.In the
웹(18)은 두께 100㎛의 트리아세틸셀룰로오스{후지타크, 후지샤신필름(주)제}의 표면에 장쇄 알킬 변성 포발의 2중량% 용액을 필름 1㎡당 25ml가 되도록 도포한 후, 60℃에서 1분간 건조시켜서 배향막용 수지층을 형성한 것을 사용했다. 이 웹(18)을 송출기(82)로부터 송출함과 아울러, 50m/분으로 반송하면서 러빙 처리 장치(86)에 의해 배향막용 수지층 표면에 러빙 처리를 행하여 배향막을 형성했다. 러빙 처리에 있어서의 러빙 롤러(88)의 가압력을 배향막 수지층의 1㎠당 10kgf/㎠로 함과 아울러, 회전 주속을 5.0m/초로 했다.The
그리고, 배향막용 수지층을 러빙 처리해서 얻어진 배향막 상에 바 도포 장치(10)를 사용해서 도포액을 도포했다. 도포액은 하기에 나타내는 디스코틱 화합물 TE-8의 R(1)과 R(2)의 중량비로 4:1인 혼합물에 대해서 에틸렌옥사이드 변성 트리메티롤프로판트리아크릴레이트{V#360, 오사카유키카가쿠(주)제}를 10중량%, 셀룰로오스아세테이트부틸레이트(CAB531-1, 이스트만케미컬사제)를 0.6중량%, 광중합 개시제{이르가큐어 907, 니폰치바가이기(주)제}를 3중량%, 증감제(카야큐어 DET-X, 니폰카야쿠(주)제}를 1중량% 첨가하고, 최종적으로 그 혼합물의 32중량% 메틸에틸케톤 용액으로 했다. 그 액정성 화합물을 함유하는 액에 불소계 계면활성제{플루오로 지방족기 함유 공중합체, 메가팩 F780, 다이니폰잉크(주)제}를 0.3중량% 더 첨가해서 도포액으로서 사용했다.And the coating liquid was apply | coated using the
그리고, 도 5의 바 도포 장치(10)에 있어서 바 지지면(22A)에 바 직경 8㎜, 선 직경 80㎛의 와이어(42)의 바(20)를 지지하고, 웹(18)을 주행 속도 24~36m/분으로 주행시키면서 바(20)도 동일한 속도로 순회전시켜 바 도포 헤드(12)로부터 도포액을 웹 1㎡당 5ml(습윤막 두께 5㎛)가 되도록 배향막 상에 도포했다. 또한, 하류측 보 부재(30)의 슬라이드면(30A)의 경사 각도(α)는 22도로 하고, 슬라이드면 길이(L2)를 15㎜로 했다.In the
도포액은 상온(25℃)에 있어서의 점도 η가 3×10-3cP, 밀도 ρ가 0.85~0.95kg/L, 폭당 유량 q(supply)가 4.074×10-5(㎥/분), q(coat)가 3.0×10-5(㎥/분), q(reside)가 1.074×10-5(㎥/분)이었다.The coating liquid has a viscosity η of 3 × 10 −3 cP at a normal temperature (25 ° C.), a density ρ of 0.85 to 0.95 kg / L, a flow rate per width q (supply) of 4.074 × 10 −5 (
그리고, 도포 직후에 있어서 바(20)의 2차측 웹(18)의 도포면의 세로 라인상 의 얼룩을 육안 확인에 의해 평가했다. 평가 기준은 이하와 같이 했다.And immediately after application | coating, the unevenness | corrugation of the vertical line of the application surface of the
○… 세로 라인상의 얼룩이 거의 없어 제조 품질을 양호하게 만족시키는 레벨○… Level that satisfies manufacturing quality with little stain on vertical line
△… 세로 라인상의 얼룩이 약간 보여지지만 제조상 문제 없는 레벨? Slightly visible spots on the vertical line but no manufacturing problem
×… 세로 라인상의 얼룩이 많아 제품 품질을 만족시키지 않고 불합격이 되는 레벨×… Levels that are rejected without satisfying product quality due to many vertical lines
평가 결과를 표 1에 나타낸다.The evaluation results are shown in Table 1.
(실시예 2)(Example 2)
하류측 보 부재(30)에 있어서 슬라이드면(30A)의 경사 각도(α)를 30도로 하고, 슬라이드면 길이(L2)를 40㎜로 한 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 했다. 이 결과를 표 1에 나타낸다.In the
(실시예 3)(Example 3)
하류측 보 부재(30)에 있어서 슬라이드면(30A)의 경사 각도(α)를 5도로 하고, 슬라이드면 길이(L2)를 10㎜로 한 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 했다. 이 결과를 표 1에 나타낸다.In the
(실시예 4)(Example 4)
하류측 보 부재(30)에 있어서 슬라이드면(30A)의 경사 각도(α)를 30도로 하고, 슬라이드면 길이(L2)를 80㎜로 한 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 했다. 이 결과를 표 1에 나타낸다.In the
(비교예1)(Comparative Example 1)
하류측 보 부재(30)에 있어서 슬라이드면(30A)의 경사 각도(α)를 45도로 하고, 슬라이드면 길이(L2)를 5㎜로 한 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 했다. 이 결과를 표 1에 나타낸다.In the
표 1에 나타내는 바와 같이, 하류측 보 부재(30)에 있어서의 슬라이드면(30A)의 경사 각도(α)가 5~30도의 범위를 만족시키는 실시예 1~4에서는 모두 세로 라인상의 얼룩은 거의 없었다. 이에 대해서 경사 각도(α)가 30도를 초과하는 비교예 1에서는 세로 라인상의 얼룩이 많이 발생되었다.As shown in Table 1, in Examples 1-4 in which the inclination-angle (alpha) of the
또한, 슬라이드면 전체를 상기 경사각으로 하지 않아도, 슬라이드면 길이(L2)가 10~80㎜라도 세로 라인상의 얼룩을 억제할 수 있는 것을 알 수 있었다.Moreover, it turned out that even if the slide surface whole is not made into the said inclination angle, even if the slide surface length L2 is 10-80 mm, the irregularity on a vertical line can be suppressed.
이상으로부터, 본 발명을 적용함으로써 도포 직후의 도포면에 세로 라인상의 얼룩이 발생되는 것을 억제할 수 있는 것을 확인할 수 있었다.As mentioned above, it was confirmed that the generation | occurrence | production of the vertical line | wire stain can be suppressed in the coating surface immediately after application | coating by applying this invention.
도 1은 본 실시형태의 바 도포 장치의 측면 단면도이다.1 is a side sectional view of a bar application device of the present embodiment.
도 2는 본 실시형태의 바 도포 장치의 일부를 단면으로 나타낸 사시도이다.2 is a perspective view showing a part of the bar application device of the present embodiment in cross section.
도 3은 본 실시형태의 바를 설명하는 설명도이다.It is explanatory drawing explaining the bar of this embodiment.
도 4는 본 실시형태에 있어서의 바의 단면도이다.4 is a cross-sectional view of the bar in the present embodiment.
도 5는 도 1의 바 도포 장치의 하류측 보 부재 근방의 확대 단면도이다.5 is an enlarged cross-sectional view of the vicinity of a downstream beam member of the bar application device of FIG. 1.
도 6은 본 실시형태의 하류측 보 부재의 변형예를 나타내는 확대 단면도이다.6 is an enlarged cross-sectional view showing a modification of the downstream beam member in the present embodiment.
도 7은 본 실시형태의 바 도포 장치를 장착한 광학 보상 시트의 제조 라인의 설명도이다.7 is an explanatory diagram of a production line of an optical compensatory sheet on which the bar coating device of the present embodiment is mounted.
도 8은 종래의 바 도포 장치를 설명하는 측면 단면도이다.8 is a side cross-sectional view illustrating a conventional bar application device.
(도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명)(Explanation of symbols for the main parts of the drawing)
10: 바 도포 장치 12: 바 도포 헤드10: bar application device 12: bar application head
14, 16: 가이드롤러 18: 웹14, 16: guide roller 18: web
20: 바 22: 바 수용 부재20: bar 22: bar receiving member
24, 26: 급액로 28: 상류측 보 부재24, 26: liquid supply passage 28: upstream beam member
30: 하류측 보 부재 30A: 슬라이드면30:
32: 매니폴드 34: 슬릿32: manifold 34: slit
36: 1차측 비드 38: 2차측 비드36: primary bead 38: secondary bead
40: 바의 코어바 42: 와이어40: core bar of the bar 42: wire
44: 와이어 열 22A: 바 지지면44:
50: 액 저류부50: liquid reservoir
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