KR20090046715A - 바 도포 장치 및 도포 방법 - Google Patents

Abstract

(과제) 박층 도포에 있어서의 도포 불균일을 억제하여, 웹 폭 방향으로 균일하게 도포한다.

(해결 수단) 연속 주행하는 웹 (18) 에 도포액을 도포하는 바 도포 장치 (10) 에 있어서, 심금 (40) 에 와이어 (42) 를 감은 바 (20) 와, 그 바 (20) 를 자유롭게 회전할 수 있도록 지지하는 바 수용 부재 (22) 와, 바 (20) 에 도포액을 공급하기 위한 슬롯 (34) 을 구비하고, 바 (20) 의 와이어 (42) 의 직경 방향 단면에 있어서, 와이어 (42) 의 중심점 O 에서 교차하는 X 축, Y 축 방향의 선직경을 각각 Xi (㎜), Yi (㎜) 로 하고, 선직경의 평균치를 각각 Xav (㎜), Yav (㎜) 로 하였을 때, 선직경의 애스펙트비 Rxyi, 평균치에 대한 X 축, Y 축 방향에 있어서의 선직경비 Rxi, Ryi 가 각각 하기 식 1 ∼ 식 3 을 만족한다.

Rxyi = Xi/Yi = 0.98 ∼ 1.02 … (식 1)

Rxi = Xi/Xav = 0.995 ∼ 1.005 … (식 2)

Ryi = Yi/Yav = 0.995 ∼ 1.005 … (식 3)

바 도포, 광학 필름, 도포 방법, 액정 표시 장치

Description

바 도포 장치 및 도포 방법{BAR COATING APPARATUS AND COATING METHOD}

본 발명은, 바 도포 장치 및 도포 방법에 관련된 것으로, 특히 액정 표시 장치에 바람직한 품질을 갖는 광학 필름을 제조하기 위한 도포 장치 및 도포 방법에 관한 것이다.

광학 보상 필름 등의 광학 기능성 필름의 제조에 있어서의 도포에서는, 도포액을 균일하게 또한 박층으로 도포 형성할 것이 요구된다. 이와 같은 도포에는, 여러 가지 도포 장치가 사용되고 있으며, 와이어 바 도포 장치도 그 하나로서 사용되고 있다.

그러나, 바 표면의 손상이나 바의 진동, 휨에서 기인하는 바의 진동 회전 등에 의해, 예를 들어 반송 방향의 세로 줄무늬 등의 도포 고장이 발생하기 쉽다는 문제가 있었다.

이에 대하여, 예를 들어 특허 문헌 1 에서는, 바 도포 장치에 있어서, 바 수용 부재의 바 지지면을 바에 대하여 특정 관계를 갖는 형상으로 함으로써, 바의 진동 회전에 의한 바 지지면의 에지에 잘 닿지 않게 하여, 도포 고장을 억제하는 것이 제안되어 있다.

특허 문헌 2 에서는, 바 코터에 있어서, 바와, 그 바를 지지하는 백업면의 진직도 (眞直度), 진원도 (眞圓度) 의 합계 ΔL 과 웹으로부터 바에 작용하는 가압력 T 사이에 소정의 관계식을 갖도록, 진직도, 진원도를 설정하는 것이 제안되어 있다.

특허 문헌 3 에는, 바 코터 장치에 있어서, 도공용 바를 지지하는 지지 홈의 진직도를 도공용 바의 진직도와 동등 이상으로 함으로써, 지지 홈의 진직도에서 기인하는 도포 불균일을 억제하는 것이 제안되어 있다.

특허 문헌 4 에는, 바 도포 장치에 있어서, 와이어 직경의 편차가 막두께 분포에 직접 영향을 미치는 것에 주목하여, 로드에 감기는 와이어 단면적의 편차를 폭 방향 막두께 편차의 허용 범위 이내로 하는 (구체적으로는, 편차를 5％ 미만으로 하는) 것이 제안되어 있다.

[특허 문헌 1] 일본 공개특허공보 2006-82059호

[특허 문헌 2] 일본 공개특허공보 2004-230352호

[특허 문헌 3] 일본 공개특허공보 2003-175358호

[특허 문헌 4] 일본 공개특허공보 2001-87697호

그러나, 상기 특허 문헌 4 와 같이 와이어 단면적의 편차를 저감시켜도, 실제로는, 와이어 단면 형상이 진원으로부터 변형되어 있으면, 서로 이웃하는 와이어 사이에 유지되는 도포액량이 불균일해진다는 문제가 있었다. 또한, 와이어 단면적을 일 방향만의 선직경으로 평가해도, 와이어 단면 형상이 진원으로부터 변형되어 있는 경우에는 정확하게 평가할 수 없는 우려가 있었다.

또한, 광학 필름과 같이 고정밀도의 또한 균일한 박층 도포가 요구되는 경우에는, 종래와 같은 와이어의 선직경 편차의 허용 범위에서는 도포 불균일이 발생할 우려가 있었다.

본 발명은 이와 같은 사정을 감안하여 이루어진 것으로서, 박층 도포에 있어서의 도포 불균일을 억제하여, 웹 폭 방향으로 균일하게 도포할 수 있는 와이어 바 도포 장치 및 그것을 사용한 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 청구항 1 은 상기 목적을 달성하기 위하여, 연속 주행하는 띠형상체에 도포액을 도포하는 바 도포 장치에 있어서, 심금 (芯金) 에 와이어를 감은 바와, 그 바를 자유롭게 회전할 수 있도록 지지하는 지지 부재와, 상기 바에 도포액을 공급하기 위한 슬릿을 구비하고, 상기 바의 상기 와이어의 직경 방향 단면에 있어서, 상기 와이어의 중심점에서 교차하는 X 축, Y 축 방향의 선직경을 각각 Xi (㎜), Yi (㎜) 로 하고, 상기 선직경의 평균치를 각각 Xav (㎜), Yav (㎜) 로 하였 을 때, 상기 선직경의 애스펙트비 Rxyi, 상기 평균치에 대한 X 축, Y 축 방향에 있어서의 선직경비 Rxi, Ryi 가 각각 하기 식 1 ∼ 식 3 을 만족하는 것을 특징으로 하는 바 도포 장치를 제공한다.

Rxyi = Xi/Yi = 0.98 ∼ 1.02 … (식 1)

Rxi = Xi/Xav = 0.995 ∼ 1.005 … (식 2)

Ryi = Yi/Yav = 0.995 ∼ 1.005 … (식 3)

청구항 1 에 의하면, X 축 방향의 선직경 Xi 와, Y 축 방향의 선직경 Yi 의 애스펙트비 Xi/Yi 를 상기 범위로 함으로써, 와이어 단면 형상의 편차를 저감시킨다. 이로써, 와이어의 단면 형상의 변형에서 기인하여 와이어들 사이에 유지되는 도포량이 불균일해지거나, 와이어의 띠형상체에 대한 접촉 면적이 불균일해지는 것을 억제할 수 있다. 나아가, 평균치에 대한 X 축 방향, Y 축 방향의 선직경비를 각각 Xi/Xav, Yi/Yav 로 하여 상기 범위로 하기 때문에, 각 축 방향에 있어서의 와이어의 선직경 편차를 저감시킬 수 있다. 이로써, 서로 이웃하는 와이어 사이에 유지되는 도포량을 균일하게 할 수 있다.

또한, X 축, Y 축은, 와이어의 직경 방향 단면의 중심점에 있어서 소정 각도로 교차하는 2 축이면 되고, 그 각도는 30 ∼ 90 도인 것이 바람직하고, 90 도인 것이 보다 바람직하다.

청구항 2 는 청구항 1 에 있어서, 상기 X 축, Y 축의 교차각은 30 ∼ 90 도인 것을 특징으로 한다.

청구항 2 에 의하면, 와이어의 단면 형상의 진원도를 엄밀한 기준으로 평가 할 수 있다.

청구항 3 은 청구항 1 또는 2 에 있어서, 상기 와이어의 선직경이 0.2㎜ 이하인 것을 특징으로 한다.

통상, 박층 도포에 사용되는 바 (와이어 바) 에는, 선직경이 작은 와이어가 바람직하게 사용되는 반면, 와이어의 선직경이나 단면 형상의 편차에 의한 영향이 생기기 쉬워, 세로 줄무늬 등의 도포 고장이 발생하기 쉽다. 이와 같은 경우에 본 발명은 특히 유효하다. 또한, 와이어의 선직경은 0.1㎜ 이하인 것이 보다 바람직하다.

청구항 4 는 청구항 1 ∼ 3 중 어느 한 항에 있어서, 상기 와이어 표면의 평균 조도 Ra 가 1㎛ 이하인 것을 특징으로 한다.

청구항 4 에 의하면, 와이어 표면의 평균 조도 Ra 를 1㎛ 이하로 하기 때문에, 와이어 표면 조도에서 기인하는 도포 고장을 억제할 수 있다.

본 발명의 청구항 5 는 상기 목적을 달성하기 위하여, 청구항 1 ∼ 4 중 어느 한 항에 기재된 와이어 바 도포 장치를 사용하여, 연속적으로 반송되는 띠형상체에 도포액을 도포하는 것을 특징으로 하는 도포 방법을 제공한다.

청구항 6 은 청구항 5 에 있어서, 상기 바 도포 장치에서 상기 띠형상체에 습윤 두께로 15㎛ 이하의 도포 두께가 되도록 도포액을 도포하는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 박층 도포를 실시할 때에, 바 (와이어 바) 의 와이어 단면 형상, 선직경의 편차에서 기인하는 도포 불균일을 억제할 수 있다.

본 발명의 청구항 7 은 상기 목적을 달성하기 위하여, 미리 러빙 처리한 배향막층이 형성된 띠형상체 위에, 액정성 디스코틱 화합물을 함유하는 도포액을 도포한 후, 그 도포된 도포면을 건조시켜 광학 이방성층을 형성하는 광학 필름의 제조 방법으로서, 상기 도포액을 청구항 1 ∼ 4 중 어느 한 항에 기재된 바 도포 장치에 의해 상기 띠형상체에 도포하는 것을 특징으로 하는 광학 필름의 제조 방법을 제공한다.

청구항 7 에 의하면, 액정성 디스코틱 화합물을 함유하는 도포액을 배향막층 위에 도포할 때에, 청구항 1 ∼ 4 중 어느 한 항에 기재된 바 도포 장치를 사용한다. 이로써, 도포 불균일이 없는 품질이 양호한 광학 필름을 얻을 수 있다.

본 발명에 의하면, 박층 도포에 있어서의 도포 불균일을 억제하여, 웹 폭 방향으로 균일하게 도포할 수 있다.

이하, 첨부 도면에 따라 본 발명에 관련된 바 도포 장치 및 도포 방법의 바람직한 실시형태에 대하여 설명한다.

먼저, 본 발명에 관련된 바 도포 장치의 구성에 대하여 설명한다.

도 1 은, 본 발명의 일 실시양태를 나타내는 바 도포 장치의 측면 단면도이다. 도 2 는, 바 도포 헤드의 일부를 단면으로 나타낸 사시도이다.

도 1 및 도 2 에 나타내는 바와 같이, 바 도포 장치 (10) 는, 바 도포 헤드 (12) 를 사이에 두고 웹 주행 방향의 상류측과 하류측에 설치된 1 쌍의 가이드 롤 러 (14, 16) 에 의해 웹 (18) 이 바 도포 헤드 (12) 의 바 (20) 에 래핑된 상태에서 도포액이 도포된다.

바 도포 헤드 (12) 는, 주로 양단이 도시되지 않은 베어링에 의해 자유롭게 회전할 수 있도록 지지된 바 (와이어 바) (20) 와, 그 바 (20) 의 전체 길이에 걸쳐서 지지함과 함께, 바 (20) 에 도포액을 공급하는 급액 기구를 구비한 바 수용 부재 (22) 와, 바 수용 부재 (22) 와의 사이에 도포액의 급액로 (24, 26) 를 형성하는 상류측 둑 부재 (28) 와 하류측 둑 부재 (30) 로 구성되어 있다.

급액로 (24, 26) 는, 매니폴드 (32) 와 슬롯 (34) 으로 구성되고, 매니폴드 (32) 에 급액된 도포액이 슬롯 (34) 을 통하여 웹 (18) 의 폭 방향으로 균일하게 압출된다. 이로써, 와이어 바 (20) 에 대하여 웹 (18) 의 반송 방향의 상류측 (이하, 1 차측이라고 한다) 에는 1 차측 비드 (36) 가 형성되고, 하류측 (이하, 2 차측이라고 한다) 에는 2 차측 비드 (38) 가 형성된다. 2 차측 비드 (38) 는, 바 (20) 와 바 수용 부재 (22) 사이에 공기가 빨려들어가지 않도록 작용한다.

이들 1 차측과 2 차측의 비드 (36, 38) 를 형성하는 도포액이 회전하는 와이어 바 (20) 에 의해 픽업됨으로써, 와이어 바 (20) 에 래핑되어 연속 주행하는 웹 (18) 에 도포된다. 급액로 (24, 26) 로부터 1 차측과 2 차측의 비드 (36, 38) 에 공급된 도포액 중 잉여 도포액은 둑 부재 (28, 30) 의 외측 (28A, 30A) 을 흘러내린다.

바 (20) 의 회전은, 웹 (18) 의 주행에 의해 종동 (從動) 회전하는 경우, 구동원을 형성하여 회전 구동하는 경우의 어느 것이어도 되고, 또한 회전 구동하는 방향은 웹 (18) 의 주행 방향과 같은 방향으로의 회전이어도 되고, 역방향으로의 회전이어도 된다.

도 3 은 바 (20) 의 개략을 설명하는 설명도이고, 도 4 는 도 3 의 A-A 선 단면에 있어서의 와이어의 이상적인 단면 상태를 나타내는 확대 단면도이다.

바 (20) 는, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 원주상의 심금 (40) 의 표면에 와이어 (42) 를 감아 와이어 열 (44) 을 형성함으로써 제조된 와이어 바이다. 그리고, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 서로 이웃하는 와이어 (42) 들 사이에 유지된 도포액이 웹 (18) 에 도포된다. 와이어 (42) 들 사이에 유지되는 도포액량은, 와이어 (42) 의 굵기 (선직경) 를 변경함으로써 조정할 수 있고, 이로써 원하는 두께의 도포막을 도포할 수 있다.

여기서, 웹 (18) 의 폭 방향으로 균일하게 도포하려면, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 와이어 열 (44) 의 와이어 (42) 들 사이에 유지되는 각 도포액량이 균일하고, 또한 와이어 (42) 의 웹 (18) 에 대한 접촉 면적도 균일할 필요가 있다.

그러나, 와이어 열 (44) 을 형성하는 각 와이어의 선직경 편차가 크면, 와이어 (42) 들 사이에 유지되는 도포액량이 불균일해진다. 또한, 도 5 에 나타내는 바와 같이, 와이어 열 (44) 에 있어서 각 와이어 (42) 의 단면적이 동일해도, 단면 형상이 진원으로부터 크게 변형되어 있으면, 와이어 (42) 들 사이에 유지되는 도포액량이 변경될 뿐만 아니라, 웹 (18) 에 대한 와이어 (42) 의 접촉 면적도 불균일해진다. 이것은, 웹 (18) 에 대한 도포액의 도포량이 불균일해질 뿐만 아니라, 웹 (18) 에 대하여 와이어 (42) 와의 접촉에 의한 마찰 손상 등을 발생시키 는 원인이 된다.

그래서 본 발명에서는, 와이어 (42) 의 직경 방향 단면에 있어서의 단면 형상 및 선직경의 편차를 이하의 범위로 한다. 도 6 은, 와이어의 직경 방향 단면에 있어서의 X 축, Y 축 방향의 선직경의 평가 방법을 나타내는 단면도이다. 이 중, 도 6(A) 는 X 축, Y 축 방향이 이루는 각 θ 이 90 도인 경우이고, 도 6(B) 는 X 축, Y 축이 이루는 각 θ 이 90 도보다 작은 경우이다.

즉, 와이어 (42) 의 직경 방향 단면에 있어서, 와이어 (42) 의 X 축, Y 축 방향의 선직경을 각각 Xi (㎜), Yi (㎜) 로 하고, X 축, Y 축 방향에 있어서의 선직경의 평균치를 Xav (㎜), Yav (㎜) 로 하였을 때, 하기 식 1 ∼ 식 3 을 모두 만족하게 한다.

Rxyi = Xi/Yi = 0.98 ∼ 1.02 … (식 1)

Rxi = Xi/Xav = 0.995 ∼ 1.005 … (식 2)

Ryi = Yi/Yav = 0.995 ∼ 1.005 … (식 3)

선직경 Xi, Yi 는, 예를 들어 도 6(A) 에 나타내는 바와 같이, 각 와이어 (42) 의 직경 방향 단면의 중심점 O 를 통과하는 X 축, Y 축 방향의 선직경을 측정함으로써 구한다. 그리고, 와이어 (42) 의 X 축, Y 축 방향의 선직경의 애스펙트비 Rxyi 를 0.98 ∼ 1.02 의 범위로 함으로써, 와이어 열 (44) 을 구성하는 모든 와이어 단면의 애스펙트비의 편차를 작게 한다. 또한, X 축, Y 축 방향의 선직경비 Rxi, Ryi 를 각각 0.995 ∼ 1.005 의 범위로 함으로써, 와이어 열 (44) 을 구성하는 모든 와이어 굵기 (선직경) 의 편차를 배제시킨다. 또한, 도 6(B) 에 나타내는 바와 같이, X 축, Y 축의 교차각 θ 은 90 도로 한정되지 않고, 예를 들어 30 도 이상으로 해도 된다.

와이어 (42) 의 X 축, Y 축 방향의 선직경 Xi, Yi 는, 심금 (40) 에 감기기 전의 상태에서 측정하는 것이 바람직하다. Rxyi 의 산출에 있어서의 값 Xi, Yi 값으로는, 통상, 와이어 (42) 의 길이 방향의 같은 위치 (동일한 직경 방향 단면상) 에서 측정한 값을 사용하지만, 길이 방향의 변위 차이가 심금 1 주기 이하이며, 또한 1 주기내에서의 선직경 편차를 무시할 수 있을 정도로 작은 경우에는 그 값을 사용할 수도 있다.

선직경은, 예를 들어 비접촉 레이저 변위계로 측정할 수 있지만, 접촉식 다이얼 게이지나 테이퍼 게이지에 의해서도 측정할 수 있다. 또한, 선직경은 심금 1 주기 이하의 빈도로 측정하는 것이 바람직하다. 따라서, 바 (20) 전체에 있어서, 적어도 심금 1 주기 (1 감기) 마다의 선직경 Xi, Yi 가 상기 식 1 ∼ 식 3 을 모두 만족하도록 구성한다.

와이어 (42) 의 X 축, Y 축 방향의 선직경의 평균치 Xav, Yav 는, 와이어 (42) 의 길이 방향에 걸쳐서, 각 축 방향의 선직경을 측정하였을 때의 각 측정치의 평균치 (하기 식 4) 로서 구하였다.

와이어 (42) 의 선직경은 0.2㎜ 이하인 것이 바람직하고, 0.1㎜ 이하인 것이 보다 바람직하다. 와이어 (42) 의 선직경이 0.2㎜ 를 초과하면 도포량이 지나치게 많아져, 고속 박막 도포에 유효한 바 도포에는 적합하지 않다. 와이어 (42) 의 선직경의 하한치로는 와이어 (42) 를 감아 고정밀도의 와이어 바를 제조하는 것이 곤란해지지 않을 정도로 하며, 예를 들어 0.06㎜ 인 것이 바람직하다.

와이어 (42) 의 재질로는 금속이 사용되지만, 내식성, 내마모성, 강도 등의 관점에서 스테인리스강이 가장 적합하다. 이 와이어 (42) 에는 더욱 내마모성을 향상시키기 위하여 표면에 도금을 실시할 수도 있다. 특히, 하드 크롬 도금이 적합하다. 또한, 와이어 (42) 가 웹 (18) 에 접촉할 때의 마찰 손상 등을 억제하는 데에 있어서, 와이어 (42) 의 표면 조도 Ra 는 1㎛ 이하인 것이 바람직하다.

바 (20) 의 직경은 특별히 한정되지 않지만, 박층 도포에 적합하다는 점에서 3㎜ ∼ 15㎜ 범위의 가는 직경인 것이 바람직하고, 3㎜ ∼ 10㎜ 범위인 것이 보다 바람직하다. 바 (20) 의 직경이 3㎜ 미만이면, 제조상에 있어서 곤란을 일으킬 우려가 있다. 또한, 바 (20) 가 지나치게 길면 회전시에 휨에서 기인하는 진동 회전이 발생하기 쉬워지기 때문에, 바 (20) 의 길이는 2m 이하가 바람직하다.

이와 같이, 바 직경 3㎜ ∼ 15㎜, 와이어 직경 0.2㎜ 이하의 바 (와이어 바) (20) 로 도포액을 웹 (18) 에 도포함으로써, 습윤 두께가 5 ∼ 15㎛ 인 박막의 도포막을 얻을 수 있다.

다음으로, 상기와 같이 구성된 바 도포 장치 (10) 에 의해 웹 (18) 에 도포액을 도포하는 도포 방법을 도 1 및 도 2 를 참조하여 설명한다.

도포액은, 도포 헤드 (12) 의 급액로 (24, 26) 내에 공급되어 1 차측과 2 차측의 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 도포액이 계량되어 원하는 도포량만이 웹 (18) 에 도포되고, 나머지는 둑 부재 (28, 30) 의 외측면을 따라 흘러내린다.

이와 같은 바 도포에 있어서, 본 발명에서는, 상기한 식 1 ∼ 식 3 의 모두를 만족하도록 와이어가 균일하게 감긴 바 (20) 를 사용하기 때문에, 세로 줄무늬 등의 도포 고장을 발생시키지 않도록 도포액을 웹 (18) 에 박막 도포할 수 있다.

즉, 와이어 (42) 의 직경 방향 단면에 있어서, X 축, Y 축 방향의 선직경의 애스펙트비 Rxyi 를 0.98 ∼ 1.02 의 범위로 함으로써, 와이어 단면 형상의 변형을 억제할 수 있다. 또한, X 축, Y 축 방향의 평균치에 대한 선직경비 Rxi, Ryi 를 각각 0.995 ∼ 1.005 의 범위로 함으로써, 각 축 방향에 있어서의 선직경 편차를 억제할 수 있다. 따라서, 와이어 열 (44) 에 있어서, 각 와이어 (42) 들 사이에 유지되는 도포액량이 불균일해지거나, 와이어 (42) 의 웹에 대한 접촉이 불균일해짐으로써 발생되는 줄무늬형상의 도포 불균일을 억제할 수 있다.

다음으로, 본 발명에 관련된 바 도포 장치 (10) 의 적용예에 대하여 설명한다. 도 7 은, 본 발명의 바 도포 장치 (10) 를 장착한 광학 보상 시트의 제조 라인 (80) 이다.

광학 기능 필름의 제조 라인 (80) 은, 도 7 에 나타내는 바와 같이, 송출기 (82) 로부터 미리 배향막 형성용 폴리머층이 형성된 투명 지지체인 웹 (18) 이 송 출된다. 다음으로, 웹 (18) 은 가이드 롤러 (84) 에 의해 가이드되어 러빙 처리 장치 (86) 에 이송되고, 러빙 롤러 (88) 는 폴리머층에 러빙 처리를 실시한다. 러빙 롤러 (88) 의 하류에는 제진기 (90) 가 설치되어 있어, 웹 (18) 의 표면에 부착된 먼지를 제거한다. 제진기 (90) 의 하류에는 본 발명에 관련된 바 도포 헤드 (12) 가 설치되어 있어, 디스코네마틱 액정을 포함하는 도포액이 웹 (18) 에 도포된다. 도포 헤드 (12) 의 하류에는, 건조 존 (92), 가열 존 (94) 이 순차적으로 형성되어 있어, 웹 (18) 위의 도포액이 건조·가열되어 액정층이 형성된다. 또한, 이 하류에는 자외선 램프 (96) 가 설치되어 있어, 자외선 조사에 의해 액정을 가교시켜 원하는 폴리머를 형성한다. 이로써, 광학 보상 필름이 제조되고, 제조된 광학 보상 필름은 권취기 (98) 에 권취된다.

이와 같이, 본 발명에 관련된 바 도포 장치 (10) 를, 광학 보상 필름의 액정층의 도포 (디스코네마틱 액정을 포함하는 도포액의 도포) 에 사용하기 때문에, 세로 줄무늬 등의 도포 불균일이 없는 양호한 면질의 필름을 제조할 수 있다.

본 발명에 사용되는 웹 (18) 으로는 종이, 플라스틱 필름, 레진 코트지 (coatedpaper), 합성지 등이 포함된다. 플라스틱 필름의 재질은, 예를 들어 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 폴리올레핀, 폴리아세트산비닐, 폴리염화비닐, 폴리스티렌 등의 비닐 중합체, 6,6-나일론, 6-나일론 등의 폴리아미드, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌-2,6-나프탈레이트 등의 폴리에스테르, 폴리카보네이트, 셀룰로오스트리아세테이트, 셀룰로오스다이아세테이트 등의 셀룰로오스아세테이트 등이 사용된다. 또한 레진 코트지에 사용하는 수지로는, 폴리에틸렌을 비롯한 폴 리올레핀이 대표적이지만, 반드시 이것에 한정되지 않는다. 웹의 두께도 특별히 한정되지 않지만, 0.01㎜ ∼ 1.0㎜ 정도의 것이 취급되며, 범용성에서 보았을 때 유리하다.

본 발명에 사용되는 도포액은 특별히 한정되지 않고, 고분자 화합물의 물 또는 유기 용매액, 안료 분산액, 콜로이드 용액 등을 적용할 수 있다. 특히, 박층 도포를 균일하게 또한 고정밀도로 실시할 것이 요구되는 각종 광학 필름의 도포액, 예를 들어 액정성 디스코틱 도포액 등이 바람직하다. 또한, 도포액의 점도가 높은 경우, 도포 막두께나 도포 속도, 도포 후의 건조 속도 등에 따라 다르기도 하지만, 와이어의 자국 혹은 홈의 자국이 없어지지 않아 바 줄무늬 고장이 되기 때문에, 0.5Pa·s 이하가 바람직하다.

실시예

이하, 실시예를 들어 본 발명의 특징을 더욱 구체적으로 설명하지만, 본 발명의 범위는 이하에 나타내는 구체예에 의해 한정적으로 해석되어야 하는 것은 아니다.

(실시예 1)

도 7 에 나타낸 본 발명에 관련된 바 도포 장치 (10) 를 장치한 광학 보상 필름의 제조 라인 (80) 에 의해 광학 보상 필름을 이하의 조건으로 제조하였다.

웹 (18) 은, 두께 60 ∼ 100㎛ 의 트리아세틸셀룰로오스 (후지타크, 후지 사진 필름 (주) 제조) 의 표면에 장쇄 알킬 변성 포발의 2 중량％ 용액을 필름 1㎡ 당 25㎖ 가 되도록 도포 후, 60℃ 에서 1 분간 건조시켜 배향막용 수지층을 형성한 것을 사용하였다. 이 웹 (18) 을, 송출기 (82) 로부터 송출시킴과 함께 20 ∼ 50m/분으로 반송하면서 러빙 처리 장치 (86) 에 의해 배향막용 수지층 표면에 러빙 처리를 실시하여 배향막을 형성하였다. 러빙 처리에 있어서의 러빙 롤러 (88) 의 가압 압력을 배향막 수지층의 1㎠ 당 10kgf/㎠ 로 함과 함께, 회전 주속 (周速) 을 5.0m/초로 하였다.

그리고, 배향막용 수지층을 러빙 처리하여 얻어진 배향막 위에, 바 도포 장치 (10) 를 사용하여 도포액을 도포하였다. 도포액은, 하기에 나타내는 디스코틱 화합물 TE-8 의 R (1) 과 R (2) 의 중량비로 4：1 의 혼합물에 대하여, 에틸렌옥사이드 변성 트리메틸올프로판트리아크릴레이트 (V＃360, 오사카 유기 과학 (주) 제조) 를 10 중량％, 셀룰로오스아세테이트부틸레이트 (CAB531-1, 이스트만 케미컬사 제조) 를 0.6 중량％, 광중합 개시제 (이르가큐어 907, 니혼 치바가이기 (주) 제조) 를 3 중량％, 증감제 (가야큐어 DET-X, 닛폰 화약 (주) 제조) 를 1 중량％ 첨가하고, 최종적으로 그 혼합물의 32 중량％ 메틸에틸케톤 용액으로 하였다. 그 액정성 화합물을 함유하는 액에, 추가로 불소계 계면 활성제 (플루오로 지방족기 함유 공중합체, 메가파크 F780, 다이닛폰 잉크 (주) 제조) 를 0.3 중량％ 첨가하여 도포액으로서 사용하였다.

[화학식 1]

그리고, 바 1m 당 0.1㎜ 의 진직도를 갖는 바 지지면에, 바 직경 6㎜ 및 와이어 (42) 의 선직경의 평균치 (Xav, Yav) 가 각각 79.36㎛ 인 바 (20) 를 지지하고, 웹 (18) 을 주행 속도 20 ∼ 50m/분으로 주행시키면서 바 (20) 도 동일 속도로 순회전시키고, 바 도포 헤드 (12) 로부터 도포액을 웹 1㎡ 당 5㎖ (습윤 막두께 5㎛) 가 되도록 배향막 위에 도포하였다.

이 때, 심금 (40) 에 감기 전에 와이어 (42) 의 전체 길이에 걸쳐서, 와이어 (42) 의 선직경 Xi, Yi 를 18.85㎜ 마다 (심금 1 주기분의 길이) 에 비접촉 레이저 변위계 ((주) 미츠토요 제조 LSM-500) 를 사용하여 측정한 결과, 선직경 Xi, Yi 는 각각 79.16 ∼ 79.56㎛ 이었다. 이것은 Rxi, Ryi 가 0.9975 ∼ 1.0025 이고, Rxyi 가 0.999 ∼ 1.001 인 경우에 상당한다. 또한, 평균치 Xav, Yav 는, 각 측정치에 있어서의 선직경의 평균치로서 구하였다.

이 바 도포 헤드 (12) 에서 도포액이 도포된 웹 (18) 은, 100℃ 로 조정된 건조 존 (92) 및 130℃ 로 조정된 가열 존 (94) 을 통과시켜 네마틱상을 형성한 후, 이 배향막 및 액정성 화합물상이 도포된 웹 (18) 을 연속 반송하면서, 액정층 의 표면에 자외선 램프 (96) 에 의해 자외선을 조사하였다. 이로써, 광학 보상 필름을 제조하였다.

그리고, 얻어진 광학 보상 필름에 있어서, 바 (20) 에 의한 줄무늬 고장의 모습을 육안으로 평가하였다. 평가 기준은 이하와 같이 하였다.

○…제조 품질을 양호하게 만족하는 레벨,

△…제조상 문제 없는 레벨,

×…제품 품질을 만족하지 않아 불합격이 되는 레벨

이 결과를 표 1 에 나타낸다.

(실시예 2)

바 (20) 에 있어서의 와이어의 선직경을 다음과 같이 변경한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여 광학 보상 필름을 제조하였다. 즉, 와이어 (42) 의 선직경의 평균치 (Xav, Yav) 가 각각 79.60㎛ 이고, Rxi, Ryi 가 각각 0.9960 ∼ 1.0040 이며, Rxyi 가 0.998 ∼ 1.002 이었다.

(실시예 3)

바 (20) 에 있어서의 와이어의 선직경을 다음과 같이 변경한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여 광학 보상 필름을 제조하였다. 즉, 와이어 (42) 의 선직경의 평균치 (Xav, Yav) 가 각각 79.72㎛ 이고, Rxi, Ryi 가 각각 0.9970 ∼ 1.0030 이며, Rxyi 가 0.98 ∼ 1.02 이었다.

(실시예 4)

바 (20) 의 와이어 (42) 의 표면 조도 Ra 를 1.0 으로 한 것 이외에는 실시 예 1 과 동일하게 하여 광학 보상 필름을 제조하였다.

(비교예 1)

바 (20) 에 있어서의 와이어의 선직경을 다음과 같이 변경한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여 광학 보상 필름을 제조하였다. 즉, 와이어 (42) 의 선직경의 평균치 (Xav, Yav) 가 각각 79.62㎛ 이었다. Rxi, Ryi 는 각각 0.9975 ∼ 1.0025 이고, Rxyi 는 0.96 ∼ 1.04 이었다.

(비교예 2)

바 (20) 에 있어서의 와이어의 선직경을 다음과 같이 변경한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여 광학 보상 필름을 제조하였다. 즉, 와이어 (42) 의 선직경의 평균치 (Xav, Yav) 가 각각 79.77㎛ 이었다. Rxi, Ryi 는 각각 0.991 ∼ 1.01 이고, Rxyi 는 0.996 ∼ 1.004 이었다.

표 1 에 나타내는 바와 같이, 실시예 1 ∼ 4 는 Rxi, Ryi, Rxyi 가 본 발명의 상기 식 1 ∼ 식 3 의 모두를 만족하는 경우이다. 이와 같은 실시예 1 ∼ 4 에서는, 와이어 (42) 의 단면 형상이 균일하고, 또한 각 축 방향에 있어서의 와이어의 선직경 편차가 매우 작고, 세로 줄무늬상의 도포 불균일은 매우 적어 양호한 결과가 얻어졌다. 특히, 실시예 1 과 실시예 4 를 비교하면, 와이어 (42) 의 표면의 평균 조도 Ra 가 작을수록 줄무늬 고장이 거의 없어, 양호한 결과를 나타냄을 알 수 있었다.

이에 대하여, 비교예 1, 2 는 Rxi, Ryi, Rxyi 중 어느 하나라도 본 발명의 상기 식 1 ∼ 식 3 의 범위를 벗어나는 것을 포함하는 경우이다. 이와 같은 비교예 1, 2 에서는, 와이어 (42) 의 단면 형상이 불균일해지거나, 혹은 각 축 방향에 있어서의 와이어의 선직경 편차가 커지는 것 등에 의해, 세로 줄무늬상의 도포 불균일이 많이 보임을 알 수 있었다.

이상으로부터, Rxi, Ryi, Rxyi 를 모두 본 발명의 범위 안으로 함으로써, 박층 도포에 있어서의 도포 불균일을 억제하고, 웹 폭 방향으로 균일하게 도포할 수 있음을 확인할 수 있었다.

도 1 은, 본 실시형태의 바 도포 장치의 측면 단면도.

도 2 는, 본 실시형태의 바 도포 장치의 일부를 단면으로 나타낸 사시도.

도 3 은, 본 실시형태의 바 (와이어 바) 를 설명하는 설명도.

도 4 는, 본 실시형태에 있어서의 바의 단면도.

도 5 는, 본 실시형태에 있어서의 바의 단면도.

도 6 은, 본 실시형태의 와이어의 직경 방향 단면에 있어서의 X 축, Y 축 방향의 선직경의 평가 방법을 나타내는 단면도.

도 7 은, 본 실시형태의 바 도포 장치를 장착한 광학 보상 시트의 제조 라인의 설명도.

※도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10…바 도포 장치 12…바 도포 헤드

14, 16…가이드 롤러 18…웹

20…바 (와이어 바) 22…바 수용 부재

24, 26…급액로 28…상류측 둑 부재

30…하류측 둑 부재 32…매니폴드

34…슬롯 36…1 차측 비드

38…2 차측 비드 40…심금

42…와이어 44…와이어 열

Claims (7)

1. 연속 주행하는 띠형상체에 도포액을 도포하는 바 도포 장치로서,

   심금 (芯金) 에 와이어를 감은 바와,

   그 바를 자유롭게 회전할 수 있도록 지지하는 지지 부재와,

   상기 바에 도포액을 공급하기 위한 슬릿을 구비하고,

   상기 바의 상기 와이어의 직경 방향 단면에 있어서, 상기 와이어의 중심점에서 교차하는 X 축, Y 축 방향의 선직경을 각각 Xi (㎜), Yi (㎜) 로 하고, 상기 선직경의 평균치를 각각 Xav (㎜), Yav (㎜) 로 하였을 때, 상기 선직경의 애스펙트비 Rxyi, 상기 평균치에 대한 X 축, Y 축 방향에 있어서의 선직경비 Rxi, Ryi 가 각각 하기 식 1 ∼ 식 3 을 만족하는 것을 특징으로 하는 바 도포 장치.

   Rxyi = Xi/Yi = 0.98 ∼ 1.02 … (식 1)

   Rxi = Xi/Xav = 0.995 ∼ 1.005 … (식 2)

   Ryi = Yi/Yav = 0.995 ∼ 1.005 … (식 3)
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 X 축, Y 축의 교차각은 30 ∼ 90 도인 것을 특징으로 하는 바 도포 장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 와이어의 선직경이 0.2㎜ 이하인 것을 특징으로 하는 바 도포 장치.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 와이어 표면의 평균 조도 Ra 가 1㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 바 도포 장치.
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 기재된 바 도포 장치를 사용하여, 연속적으로 반송되는 띠형상체에 도포액을 도포하는 것을 특징으로 하는 도포 방법.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 바 도포 장치에서 상기 띠형상체에 습윤 두께로 15㎛ 이하의 도포 두께가 되도록 도포액을 도포하는 것을 특징으로 하는 바 도포 방법.
7. 미리 러빙 처리한 배향막층이 형성된 띠형상체 위에, 액정성 디스코틱 화합물을 함유하는 도포액을 도포한 후, 그 도포한 도포면을 건조시켜 광학 이방성층을 형성하는 광학 필름의 제조 방법으로서,

   상기 도포액을 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 기재된 바 도포 장치에 의해 상기 띠형상체에 도포하는 것을 특징으로 하는 광학 필름의 제조 방법.

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