KR20090104738A - 바 도포 장치, 도포 방법 및 광학 필름의 제조 방법 - Google Patents

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KR20090104738A
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도시야 미타
구니오 무토우
노부오 하마모토
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후지필름 가부시키가이샤
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Abstract

(과제) 바 도포에 있어서, 도포액의 유동이 불안정해져, 와류의 발생에 의해 도포 얼룩이 발생하는 것을 방지한다.
(해결 수단) 일차측의 액 고임부 (30) 에 웹 (12) 에 대해 평행하게 정류판 (40) 을 구비하고, 또한 정류판 (40) 과 웹 (12) 의 간극 (L1) 을 0.5㎜ ∼ 5.0㎜ 의 범위로 한다.

Description

바 도포 장치, 도포 방법 및 광학 필름의 제조 방법{BAR COATING DEVICE, COATING METHOD AND METHOD OF MANUFACTURING OPTICAL FILM}
본 발명은, 바 도포 장치, 바 도포 장치를 사용한 도포 방법 및 광학 필름의 제조 방법에 관한 것으로, 특히 액정 표시 장치에 적합한 품질을 갖는 광학 필름을 제조하기 위한 도포 기술에 관한 것이다.
광학 보상 필름 등의 광학성 기능 필름의 제조에 있어서의 도포에서는, 도포액을 균일 또한 박층으로 도포하는 것이 요구된다. 그러나, 이와 같은 박층 도포에서는, 세로 줄무늬나 조흔 (steak) 고장을 일으키는 경우가 많아, 종래부터 각종 대책이 검토되고 있다.
예를 들어, 도포 장치의 일차측 (폴리머 필름 주행 방향의 상류측) 액 고임에 불규칙한 소용돌이가 발생하는 것을 억제하기 위해서, 액 고임에 있어서의 웹의 주행 방향 길이를 10㎜ 이상 50㎜ 이하로 하는 것이 제안되어 있다 (특허 문헌 1).
바 도포 장치에 있어서는, 바 단면의 최대 반경과 바 수용부 단면의 원호의 곡률 반경의 관계, 바 유지각 등을 규정함으로써, 바 진동에 의한 단상 도포 얼룩이나, 바와 바 지지 부재 사이에 발생하는 기포에 의한 도포 줄무늬 고장을 방지하 는 것이 제안되어 있다 (특허 문헌 2).
또, 폴리머 필름 (웹이라고도 한다) 과 바의 랩 각도를 2.5 ∼ 30˚로 함과 함께, 바 단면의 최대 직경을 Rb 로 하고, 바 지지 부재의 바 수용부 단면의 원호의 곡률 반경을 Rh 로 했을 때에, Rb/Rh 를 0.9 ∼ 1.0 의 범위로 하고, 바 지지 부재의 바 유지각을 90˚이상 180˚이하로 하는 바 도포 방법이 제안되어 있다 (특허 문헌 3).
블레이드 코터 (blade coater) 에 있어서, 파운틴 노즐 (fountain nozzle) 로부터 도포액을 불어 내기 전에, 도포액에 전단력을 부여하여 저점도화하는 방법 (특허 문헌 4), 로드 코터에 있어서, 로드의 와이어간의 홈에 걸리는 이물질이나 응집물을 제거하기 위한 이물질 제거 브러시 등을 로드 바 홀더에 형성하는 방법 (특허 문헌 5) 등이 제안되어 있다. 또, 웹 상에 도포막을 형성한 후, 긁어냄 롤러에 의해 잉여액을 긁어내어 필요 막두께를 얻는 도포 방법에 있어서, 긁어냄 롤러 표면의 건조에서 기인하는 도포 고장을 억제하기 위해서, 긁어냄 롤러 표면에 도포액 또는 용제를 공급하는 방법이 제안되어 있다 (특허 문헌 6).
특허 문헌 1 : 일본 공개특허공보 2003-33702호
특허 문헌 2 : 일본 공개특허공보 2006-82059호
특허 문헌 3 : 일본 공개특허공보 평9-201563호
특허 문헌 4 : 일본 공개특허공보 평7-189169호
특허 문헌 5 : 일본 공개특허공보 평7-246358호
특허 문헌 6 : 일본 공개특허공보 평9-294956호
발명의 개시
발명이 해결하고자 하는 과제
그런데, 일반적인 바 도포 장치에서는, 바에 대해 일차측 (웹 주행 방향의 상류측) 에 도포액이 넘치는 액 고임부가 형성되어 있다. 이 일차측의 기액 계면이 흐트러지면, 액 고임부의 도포액의 유동에 흐트러짐이 생겨 액 고임부에서의 내압력의 변동이 발생해 버린다. 특히, 도포 속도가 빠른 계에서는, 액 고임부의 도포액의 유동이 불안정해져, 와류의 발생에 의해 도포 얼룩이 발생한다는 문제가 있었다. 이는, 액 고임 내의 웹 근방의 위치에서는, 도포액은 웹의 속도로 인장되는 유속 분포를 갖고, 웹으로부터 멀어짐에 따라, 도포액의 점성에 의해 와류의 발생 등이 일어나는 것에서 기인한다.
이에 대하여, 특허 문헌 1 ∼ 6 에 기재된 도포 방법에서는, 모두 와류의 발생에서 기인하는 도포 얼룩을 해결하는 것은 아니었다.
본 발명은 이와 같은 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 바 도포에 있어서 도포액의 유동이 불안정해져, 와류의 발생에 의해 도포 얼룩이 발생하는 것을 억제할 수 있는 바 도포 장치 및 그것을 사용한 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
청구항 1에 기재된 발명은, 상기 목적을 달성하기 위해서, 바에 접촉하여 주 행하는 폴리머 필름의 접촉부 직전에 액 고임부를 형성하여 도포액을 도포하는 바 도포 장치에 있어서, 상기 바의 하측에 형성되어, 그 바를 자유롭게 회전할 수 있도록 지지하는 지지 부재와, 상기 지지 부재에 대해 상기 폴리머 필름의 주행 방향의 상류측에 형성되어, 그 지지 부재와의 사이에 도포액을 공급하여 상기 액 고임부를 형성하는 제 1 슬릿을 가짐과 함께, 상기 액 고임부의 도포액이 넘치는 둑 (堰) 을 갖는 제 1 블록과, 상기 지지 부재에 대해 상기 폴리머 필름의 주행 방향의 하류측에 형성되어, 그 지지 부재와의 사이에 도포액을 공급하는 제 2 슬릿을 갖는 제 2 블록을 구비함과 함께, 상기 액 고임부에는, 상기 폴리머 필름에 대해 평행하게 정류판을 구비하고, 또한 그 정류판과 상기 폴리머 필름의 간극을 0.5㎜ ∼ 5.0㎜ 의 범위로 하는 것을 특징으로 한다.
청구항 1에 의하면, 일차측의 액 고임부에 폴리머 필름에 대해 평행하게 정류판을 구비하고, 또한 정류판과 폴리머 필름의 간극을 0.5㎜ ∼ 5.0㎜ 의 범위로 한다. 이와 같이, 액 고임 내에 소용돌이 발생을 억제하는 장애물을 설치함으로써, 액 고임 내의 흐름을 정류화할 수 있으므로, 도포 얼룩이 발생하는 것을 억제할 수 있다.
청구항 2의 발명은, 청구항 1에 있어서 상기 정류판의 폴리머 필름 주행 방향 길이가 5.0㎜ 이상인 것을 특징으로 한다.
그리고, 청구항 3의 발명은, 청구항 1 또는 2에 있어서 상기 정류판의 상기 폴리머 필름에 대향하는 면은, 진직도 (眞直度) 가 대상체 (帶狀體) 의 폭방향에 있어서 0.5㎜/1m 이하인 것을 특징으로 한다.
또, 청구항 4의 발명은 청구항 1 내지 3 중 어느 한 항에 있어서, 상기 바와 상기 정류판의 간극이 1.0㎜ 이상인 것을 특징으로 한다.
이들의 조건을 부가함으로써, 나아가, 액 고임 내의 흐름을 정류화하는 것이 가능하므로, 도포 얼룩이 발생하는 것을 더욱 억제할 수 있다.
청구항 5에 기재된 발명은, 상기 목적을 달성하기 위해서, 바에 접촉하여 주행하는 폴리머 필름의 접촉부 직전에 액 고임부를 형성하여 도포액을 도포하는 바 도포 장치에 있어서, 상기 바의 하측에 형성되어, 그 바를 자유롭게 회전할 수 있도록 지지하는 지지 부재와, 상기 지지 부재에 대해 상기 폴리머 필름의 주행 방향의 상류측에 형성되어, 상기 폴리머 필름에 도포액을 공급하는 제 1 슬릿을 갖는 제 1 블록과, 상기 지지 부재에 대해 상기 폴리머 필름의 주행 방향의 하류측에 형성되어, 그 지지 부재와의 사이에 도포액을 공급하는 제 2 슬릿을 갖는 제 2 블록을 구비함과 함께, 상기 제 1 블록이 상기 폴리머 필름에 대향하는 대향면은, 폴리머 필름에 평행, 또한 그 대향면과 상기 폴리머 필름의 간극이 0.5㎜ ∼ 5.0㎜ 의 범위로서, 상기 폴리머 필름과 상기 제 1 블록의 대향면 사이에 상기 액 고임부를 형성하는 것을 특징으로 한다.
청구항 5에 의하면, 일차측의 제 1 블록이 폴리머 필름에 대향하는 대향면을 폴리머 필름에 평행, 또한 대향면과 폴리머 필름의 간극을 0.5㎜ ∼ 5.0㎜ 의 범위로 한다. 이와 같이 일차측의 제 1 블록을 형성함으로써 제 1 블록의 대향면과의 사이에 액 고임부가 형성되어, 청구항 1의 발명과 마찬가지로 도포액의 흐름을 정류화할 수 있으므로, 도포 얼룩이 발생하는 것을 억제할 수 있다.
청구항 6의 발명은, 청구항 5에 있어서 상기 대향면의 폴리머 필름 주행 방향의 상기 제 1 슬릿보다 하류측의 길이가 5.0㎜ 이상인 것을 특징으로 한다.
청구항 7의 발명은, 청구항 5 또는 6에 있어서 상기 대향면은, 진직도가 대상체의 폭방향에 있어서 0.5㎜/1m 이하인 것을 특징으로 한다.
청구항 8의 발명은, 청구항 5 내지 7 중 어느 한 항에 있어서 상기 바와 상기 제 1 블록의 간극이 1.0㎜ 이상인 것을 특징으로 한다.
이들의 조건을 부가함으로써, 더욱, 도포액의 흐름을 정류화할 수 있으므로, 도포 얼룩이 발생하는 것을 더욱 억제할 수 있다.
청구항 9의 발명은, 상기 목적을 달성하기 위해서, 상기 바 도포 장치의 어느 것을 사용하여, 주행하는 대상체에 도포액을 도포하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 도포 방법에 의하면, 바 도포 후의 도포면에 도포 얼룩이 발생하는 것을 억제할 수 있다.
청구항 10의 발명은, 상기 목적을 달성하기 위해서 대상체에 형성된 배향막에 러빙 (rubbing) 처리하는 공정과, 상기 러빙 처리된 배향막 상에 상기 바 도포 장치의 어느 것을 사용하여 액정 디스코틱 (discotic) 화합물을 함유하는 도포액을 도포하여 경화하는 공정과, 도포된 상기 도포액을 건조시킴으로써 광학 이방성층을 형성하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 광학 필름의 제조 방법에 의하면, (특히 도포 속도가 빠른 계에 있어서도) 도포 얼룩이 발생하는 것을 억제하여, 양호한 품질의 광학 필름을 얻을 수 있다.
본 발명에 의하면, 바의 일차측에서의 기액 계면의 흐트러짐에서 기인하는 2 차측의 도포면에서의 줄무늬 등의 얼룩이 발생하는 것을 억제하여, 균질한 도포를 실시할 수 있다.
이하 첨부 도면에 따라 본 발명의 바람직한 실시형태에 대해 설명한다. 본 발명은 이하의 바람직한 실시형태에 의해 설명되지만, 본 발명의 범위를 일탈하지 않고, 많은 수법에 의해 변경을 행할 수 있어, 본 실시의 형태 이외의 그 밖의 실시형태를 이용할 수 있다. 따라서, 본 발명의 범위 내에 있어서의 모든 변경이 특허 청구의 범위에 포함된다. 또, 본 명세서에 있어서 「 ∼ 」를 이용하여 나타내는 수치 범위는, 「 ∼ 」의 전후에 기재되는 수치를 포함하는 범위를 의미한다.
도 1 은 본 발명이 적용되는 실시형태의 바 도포 장치의 구성을 모식적으로 나타내는 단면도이다. 바 도포 장치 (10) 는, 주행 방향을 따라 연속 주행하는 웹 (폴리머 필름) (12) 에 도포액을 도포하는 장치로서, 바 (16) 를 갖는 도포 헤드 (14) 와, 바 (16) 가 접촉하도록 웹 (12) 을 도포면의 반대측으로부터 지지하는 백업 롤러 (18) 를 구비하고 있다.
도포 헤드 (14) 의 바 (16) 는 원주상으로 형성되어 있고, 원주 방향으로 일정 간격으로 홈이 형성되어 있는 것, 와이어가 조밀하게 감겨져 있는 것, 혹은 표면이 평활한 것의 어느 것이어도 된다. 또, 바 (16) 는, 도시 생략한 회전 구 동 수단에 연결되어 있어, 웹 (12) 의 주행 방향과 동일방향으로, 또한 웹 (12) 의 주행 속도와 대략 동일한 속도로 회전된다.
또, 바 (16) 는 웹 (12) 의 주행 방향과 반대 방향으로 회전시켜도 되고, 나아가서는 바 (16) 의 주속이 웹 (12) 의 주행 속도와 상이하도록 회전시켜도 된다.
바 (16) 는 지지 부재 (20) 에 의해 지지된다. 지지 부재 (20) 의 상부에는 원호상의 홈이 형성되어 있고, 이 홈에 바 (16) 가 회전 운동이 자유롭게 지지된다.
바 (16) 에 대해 웹 (12) 의 주행 방향의 상류측 (즉, 웹 (12) 의 진입측) 에 제 1 블록 (22) 이 지지 부재 (20) 에 대해 소정 간격으로 평행하게 형성된다. 제 1 블록 (22) 과 지지 부재 (20) 사이에 슬릿 (24) 이 형성된다. 제 1 블록 (22) 은 주행 방향의 상류측에 둑 (26) 을 구비하고 있다. 액 고임부 (30) 가 지지 부재 (20) 와 바 (16) 및 둑 (26) 에 의해 구성된다.
슬릿 (24) 에는, 도포액의 공급 라인 (도시 생략) 이 접속된다. 공급 라인으로부터 공급된 도포액이 슬릿 (24) 을 통하여 액 고임부 (30) 에 공급된다. 액 고임부 (30) 의 도포액이 회전하는 바 (16) 에 픽업되어, 바 (16) 에 랩하여 연속 주행하는 웹 (12) 에 도포된다. 또한, 과잉으로 공급된 도포액은 둑 (26) 으로부터 넘쳐, 둑 (26) 의 상류측의 면 (26A) 을 따라 흘러내려, 회수부 (도시 생략) 에 의해 회수된다.
바 (16) 에 대해 웹 (12) 의 주행 방향의 하류측에는, 제 2 블록 (32) 이 지지 부재 (20) 에 대해 소정 간격으로 평행하게 형성된다. 제 2 블록 (32) 과 지지 부재 (20) 사이에는 슬릿 (34) 이 형성된다. 슬릿 (34) 에는 도포액의 공급 라인 (도시 생략) 이 접속된다. 공급 라인으로부터 공급된 도포액이 바 (16) 의 건조에 의한 도포 고장을 방지하기 위해서 바 (16) 의 하류측에 공급되어, 바 (16) 표면과의 사이에 도포액 비드가 형성된다. 도포액의 일부는 도포 잔액으로서 제 2 블록 (32) 으로부터 넘쳐 경사면 (32A) 을 따라 흘러내린다.
그러나, 이와 같이 구성된 도포 장치는, 상류측에서 웹 (12) 과 도포액의 기액 계면이 흐트러지면, 액 고임부 (30) 의 도포액의 유동에 흐트러짐이 생겨 액 고임부 (30) 에서의 내압력의 변동이 생겨 버린다. 특히, 도포 속도가 빠른 계에서는 액 고임부 (30) 의 도포액의 유동이 불안정해져, 와류의 발생에 의해 도포 얼룩이 발생한다는 문제가 있었다. 이것은, 액 고임 내의 웹 근방의 위치에서는 도포액은 웹의 속도로 인장되는 유속 분포를 갖고, 웹으로부터 멀어짐에 따라, 도포액의 점성에 의해 와류의 발생 등이 일어나는 것에 의한다.
그래서, 본 실시 형태에서는, 도 1 에 나타내는 바와 같이 액 고임부 (30) 에 웹 (12) 에 대해 평행하게 정류판 (40) 을 구비하고, 또한 정류판 (40) 과 웹 (12) 의 간극 (L1) 이 0.5㎜ ∼ 5.0㎜ 의 범위가 되도록 하였다. 이와 같이 액 고임 내에 소용돌이 발생을 억제하는 장애물을 설치함으로써, 액 고임 내의 도포액의 흐름을 정류화할 수 있으므로, 도포 얼룩이 발생하는 것을 억제할 수 있다. 또한, 정류판 (40) 과 웹 (12) 의 간극 (L1) 은, 바람직하게는 1.0㎜ ∼ 3.0㎜ 의 범위이다.
여기서, 정류판 (40) 의 웹 주행 방향 길이 (L2) 는 5.0㎜ 이상인 것이 바람직하다. 정류판 (40) 의 웹 주행 방향 길이 (L2) 가 5.0㎜ 미만이면, 액 고임 내의 도포액의 유동의 흐트러짐을 억제하는 효과가 불충분해지기 때문에 정류 효과가 저하된다. 또한, 정류판 (40) 의 웹 주행 방향 길이 (L2) 의 바람직한 범위는 5.0㎜ 이상 30㎜ 이하이다.
그리고, 정류판 (40) 의 웹 (12) 에 대향하는 대향면 (40a) 은, 진직도가 웹 (12) 의 폭방향에 있어서 0.5㎜/1m 이하인 것이 바람직하다. 정류판 (40) 의 대향면 (40a) 의 진직도를 상기 서술한 범위로 함으로써 간극 (L1) 부분에서의 도포액의 유동의 흐트러짐에 대한 억제 효과를 크게 할 수 있고, 또한 도포 폭방향에서 균질한 도포를 실시할 수 있다.
또, 바 (16) 와 정류판 (40) 의 간극 (L3) 은, 1.0㎜ 이상인 것이 바람직하다. 간극 (L3) 이 1.0㎜ 미만이면 정류판 (40) 이 바 (16) 와 접촉하기 쉬워지지만, 그 뿐만 아니라 액 고임 내의 도포액의 흐름을 정류화하는 것이 어려워진다. 간극 (L3) 의 바람직한 범위는 2.0㎜ 이상 20㎜ 이하이다.
이들의 조건을 만족시킴으로써, 본 발명은 더욱 액 고임 내의 흐름을 정류화할 수 있으므로, 도포 얼룩이 발생하는 것을 더욱 억제할 수 있다.
도 2 는 본 발명이 적용되는 실시형태의 바 도포 장치의 구성의 별도 양태를 모식적으로 나타내는 단면도이다. 또한, 도 1 의 바 도포 장치 (10) 의 구성과 동일한 구성에 대해서는 설명을 생략한다.
도 2 의 바 도포 장치 (10') 에 있어서도, 바 (16) 는 지지 부재 (20) 에 의해 지지된다. 지지 부재 (20) 의 상부에는 원호상의 홈이 형성되어 있고, 이 홈에 바 (16) 가 회전 운동이 자유롭게 지지된다.
바 (16) 에 대해 웹 (12) 의 주행 방향의 상류측에 제 1 블록 (22) 이 지지 부재 (20) 에 접촉하여 형성된다. 제 1 블록 (22) 에는 슬릿 (24) 이 형성된다. 또한, 본 실시 형태에 있어서, 지지 부재 (20) 와 제 1 블록 (22) 의 슬릿 (24) 보다 하류측은 일체로 되어 있어도 된다.
슬릿 (24) 에는 도포액의 공급 라인 (도시 생략) 이 접속된다. 공급 라인으로부터 공급된 도포액이 슬릿 (24) 을 통하여 제 1 블록 (22) 의 웹 (12) 에 대향하는 대향면 (22a) 상에 공급된다. 이 도포액이 회전하는 바 (16) 에 픽업되어, 바 (16) 에 랩하여 연속 주행하는 웹 (12) 에 도포된다. 과잉으로 공급된 도포액은 둑 (26) 을 흘러, 둑 (26) 의 상류측의 면 (26A) 을 따라 흘러내려, 회수부 (도시 생략) 에 의해 회수된다.
여기서 제 1 블록 (22) 의 대향면 (22a) 은, 웹 (12) 에 평행, 또한 대향면 (22a) 과 웹 (12) 의 간극 (L1) 이 0.5㎜ ∼ 5.0㎜ 의 범위가 되도록 형성되어 있다.
이와 같이 일차측의 제 1 블록 (22) 을 형성함으로써, 제 1 블록의 대향면과의 사이에 액 고임부 (30') 가 형성되어, 도 1 의 바 도포 장치 (10) 와 마찬가지 로 간극 (L1) 부분의 도포액의 흐름을 정류화할 수 있으므로, 도포 얼룩이 발생하는 것을 억제할 수 있다. 또한, 대향면 (22a) 과 웹 (12) 의 간극 (L1) 은, 바람직하게는 1.0㎜ ∼ 3.0㎜ 의 범위이다.
여기서, 대향면 (22a) 의 제 1 슬릿 (24) 보다 하류측의 길이 (L2) 는 5.0㎜ 이상인 것이 바람직하다. 대향면 (22a) 의 제 1 슬릿 (24) 보다 하류측의 길이 (L2) 가 5.0㎜ 미만이면, 간극 (L1) 부분의 도포액의 흐름을 정류화하는 효과가 저하된다. 또한, 대향면 (22a) 의 제 1 슬릿 (24) 보다 하류측의 길이 (L2) 의 바람직한 범위는 5.0㎜ 이상 30㎜ 이하이다.
그리고, 제 1 블록 (22) 의 웹 (12) 에 대향하는 대향면 (40a) 은, 진직도가 웹 (12) 의 폭방향에서 0.5㎜/1m 이하인 것이 바람직하다. 정류판 (40) 의 대향면 (40a) 의 진직도를 상기 서술한 범위로 함으로써 간극 (L1) 부분에서의 도포액의 유동의 흐트러짐에 대한 억제 효과를 크게 할 수 있고, 또한 도포 폭방향에서 균질한 도포를 실시할 수 있다.
또, 바 (16) 와 제 1 블록 (22) 의 간극 (L3) 은 1.0㎜ 이상인 것이 바람직하다. 간극 (L3) 이 1.0㎜ 미만이면, 제 1 블록 (22) 이 바 (16) 와 접촉하기 쉬워지지만, 그 뿐만 아니라 도포액의 흐름을 정류화하는 것이 어려워진다. 간극 (L3) 의 바람직한 범위는 2.0㎜ 이상 20㎜ 이하이다.
이들의 조건을 만족시킴으로써, 본 발명은 더욱 도포액의 흐름을 정류화할 수 있으므로, 도포 얼룩이 발생하는 것을 더욱 억제할 수 있다.
다음으로, 본 발명에 관련된 바 도포 장치 (10) 의 적용예에 대해 설명한다. 도 3 은, 본 발명의 바 도포 장치 (10) 를 장착한 광학 필름 (이하, 광학 보상 필름이라고 한다) 의 제조 라인 (80) 이다.
광학 보상 필름의 제조 라인 (80) 은, 도 3 에 나타나는 바와 같이, 송출기 (82) 로부터 미리 배향막 형성용의 폴리머층이 형성된 투명 지지체인 웹 (12) 이 송출된다.
다음으로, 웹 (12) 은 가이드 롤러 (84) 에 의해 안내되어 러빙 처리 장치 (86) 에 이송된다. 그리고, 웹 (12) 의 폴리머층에는 러빙 롤러 (88) 에 의해 러빙 처리가 실시된다. 러빙 롤러 (88) 의 하류에는 제진기 (90) 가 형성되어 있어, 웹 (12) 의 표면에 부착된 먼지를 제거한다.
제진기 (90) 의 하류에는 본 발명에 관련된 도포 헤드 (14) 가 형성되어 있다. 도포 헤드 (14) 에 대해, 웹 (12) 의 주행 방향의 상류 및 하류측에 웹 (12) 을 바에 랩시키기 위한 가이드 롤러 (84) 가 형성되어 있다. 또, 도포 헤드 (14) 의 상방향에서, 둑 (26) 의 근방에 백업 롤러 (18) 가 형성되어 있다. 이로써, 도포 헤드 (14) 의 일차측에서의 흐트러짐이 억제되고, 2 차측에서의 줄무늬 등의 도포 얼룩이 억제된다. 도포 헤드 (14) 에 의해 디스코네마틱 (disconematic) 액정을 포함하는 도포액이 웹 (12) 에 도포된다. 도포 헤드 (14) 의 하류에는, 건조 구역 (92), 가열 구역 (94) 이 순차 형성되어 있어, 웹 (12) 상의 도포액이 건조·가열되어 액정층이 형성된다. 또한, 이 하류에는 자외선 램프 (96) 가 형성되어 있어, 자외선 조사에 의해 액정을 가교시켜, 원하는 폴리머가 형성된다. 이로써, 광학 보상 필름이 제조되어, 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 사용하므로, 세로 줄무늬 등의 얼룩이 없는 양호한 면질의 필름을 제조할 수 있다.
본 발명에 사용되는 웹 (12) 으로는, 종이, 플라스틱 필름, 레진코팅지, 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, 헬룰로오스트리아세테이트, 셀룰로오스다이아세테이트 등의 셀룰로오스아세테이트 등이 사용된다. 또 레진코팅지에 사용되는 수지로는, 폴리에틸렌을 비롯한 폴리올레핀이 대표적이지만, 반드시 이것에 한정되지 않는다. 웹의 두께도 특별히 한정되지 않지만, 0.01㎜ ∼ 1.0㎜ 정도인 것이 취급성, 범용성의 견지에서 유리하다.
본 발명에 사용되는 도포액은 특별히 한정은 없고, 고분자 화합물의 물 또는 유기 용매액, 안료 분산액, 콜로이드 용액 등을 적용할 수 있다. 특히, 박층 도포를 균일 또한 고정밀도로 실시하는 것이 요구되는 각종 광학 필름의 도포액, 예를 들어, 액정성 디스코틱 도포액 등이 바람직하다. 또, 도포액의 점도가 높 은 경우, 도포 막두께나 도포 속도, 도포 후의 건조 속도 등에 따라 다르기도 하지만, 와이어 마디 혹은 홈이 사라지지 않아 바 줄무늬 고장이 되기 때문에, 0.5Pa·s 이하가 바람직하다.
이상, 본 발명에 관련된 바 도포 장치 및 도포 방법의 바람직한 실시형태에 대해 설명했지만, 본 발명은 상기 실시형태에 한정되는 것이 아니고, 각종의 양태를 채용할 수 있다.
실시예
이하, 실시예를 들어 본 발명의 특징을 더욱 구체적으로 설명하지만, 본 발명의 범위는 이하에 나타내는 구체예에 의해 한정적으로 해석되는 것은 아니다. 본 발명에 관련된 바 도포 장치 및 종래의 바 도포 장치를 장착한 도 3 의 광학 보상 필름의 제조 라인 (80) 에 있어서, 도포 직후의 세로 줄무늬 고장에 대한 영향을 평가하였다.
웹 (12) 은, 두께 40 ∼ 120㎛ 의 트리아세틸셀룰로오스 (후지탁, 후지 필름 (주) 제조) 의 표면에 장 사슬 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 (12) 을 송출기 (82) 로부터 송출함과 함께, 10 ∼ 50m/분으로 반송하면서 러빙 처리 장치 (86) 에 의해 배향막용 수지층 표면에 러빙 처리를 실시하여 배향막을 형성하였다. 랩핑 처리에 있어서의 러빙 롤러 (88) 의 가압 압력을 배향막 수지층의 1㎠ 당 10kgf/㎠ 로 함과 함께, 회전 주속을 5.0m/초로 하였다.
그리고, 배향막용 수지층을 랩핑 처리하여 얻어진 배향막 상에, 도 1 에 나타내는 실시형태에 관련된 바 도포 장치 (10) 를 사용하여 도포액을 도포하였다. 도포액은, 하기에 나타내는 디스코틱 화합물 TE-8 의 R(1) 과 R(2) 의 중량비에서 4 : 1 의 혼합물에 대해, 에틸렌옥사이드 변성 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트 (V#360, 오사카 유기 과학 (주) 제조) 를 10 중량％, 셀룰로오스아세테이트부틸레이트 (CAB531-1, 이스트만 케미컬사 제조) 를 0.6 중량％, 광중합 개시제 (이르가큐어 907, 닛폰 치바가이기 (주) 제조) 를 3 중량％, 증감제 (카야큐어 DET-X, 닛폰 화약 (주) 제조) 를 1 중량％ 첨가하여, 최종적으로 그 혼합물의 32 중량％ 메틸에틸케톤 용액으로 하였다. 그 액정성 화합물을 함유하는 액에, 추가로 불소계 계면 활성제 (플루오로 지방족기 함유 공중합체, 메가팍 F780, 다이닛폰 잉크 (주) 제조) 를 0.3 중량％ 첨가하여 도포액으로서 사용하였다.
[화학식 1]
Figure 112009019107179-PAT00001
Figure 112009019107179-PAT00002
Figure 112009019107179-PAT00003
그리고, 도 1 에 나타내는 실시형태에 관련된 바 도포 장치 (10) 에 있어서, 지지 부재 (20) 에 의해 바 직경 6㎜, 선 직경 80㎛ 의 와이어의 바 (16) 를 지지하고, 웹 (12) 을 주행 속도 10 ∼ 50m/분으로 주행시키면서 바 (16) 도 동일한 속도로 순차 회전시켜, 도포 헤드 (14) 로부터 도포액을 웹 1㎡ 당 5㎖ (습윤 막두께 5㎛) 가 되도록 배향막 상에 도포하였다.
여기서, 액 고임부 (30) 에 웹에 대해 평행하게 정류판 (40) 을 형성한 것과 형성하지 않았던 것에 대해 실험을 실시하였다. 또, (1) 정류판 (40) 과 웹 (12) 의 간극 (L1) 을 변화시킨 것, (2) 정류판 (40) 의 웹 주행 방향 길이 (L2) 를 변화시킨 것, (3) 정류판 (40) 의 대향면 (40a) 의 웹 폭방향에 있어서의 진직도가 상이한 것, (4) 바 (16) 와 정류판 (40) 의 간극 (L3) 을 변화시킨 것에 대해 실험을 실시하였다. 실험의 조건에 대해 표 1 에 나타낸다.
(평가 방법)
평가 항목은, 바의 도포 직후에 있어서 하류측의 웹의 도포면에 발생하는 도포 얼룩을 육안으로 평가하였다.
평가 수준은, 광학 보상 필름에 있어서, 도포 얼룩의 발생이 없는 수준을 ◎, 도포 얼룩의 품질 허용 한도 수준의 1/3 이하의 수준을 ○, 도포 얼룩의 품질 허용 한도 수준의 2/3 이하의 수준을 △, 도포 얼룩의 품질 허용 한도 수준 이상의 수준을 × 로 한 4 단계 평가를 실시하였다.
실험 결과를 표 1 에 나타낸다.
Figure 112009019107179-PAT00004
표 1 로부터 알 수 있는 바와 같이, 액 고임부 (30) 에 웹 (12) 에 대해 평행하게 정류판 (40) 을 구비하고, 또한 정류판 (40) 과 웹 (12) 의 간극 (L1) 이 0.5㎜ ∼ 5.0㎜ 의 범위가 되도록 한 바 도포 장치를 사용한 실험에서는, 평가가 △ 이상이 되었다.
또한, 도 2 에 나타내는 실시형태에 관련된 바 도포 장치 (10') 에 있어서도 상기와 동일한 실험을 실시하였다. 즉, 제 1 블록 (22) 의 대향면 (22a) 이 웹 (12) 에 평행하고, 또한 대향면 (22a) 과 웹 (12) 의 간극 (L1) 을 변화시킨 것에 대해 실험을 실시하였다. 그리고, 상기 실험과 마찬가지로, (1) 대향면 (22a) 의 웹 주행 방향 길이 (L2) 를 변화시킨 것, (2) 대향면 (22a) 의 웹 폭방향에 있어서의 진직도가 상이한 것, (3) 바 (16) 와 제 1 블록 (22) 의 간극 (L3) 을 변화시킨 것에 대해 실험을 실시하였다. 실험의 조건에 대해 표 2 에 나타낸다.
표 2 로부터 알 수 있는 바와 같이, 제 1 블록 (22) 의 대향면 (22a) 이 웹 (12) 에 평행하고, 또한 대향면 (22a) 과 웹 (12) 의 간극 (L1) 이 0.5㎜ ∼ 5.0㎜ 의 범위가 되도록 액 고임부를 형성한 바 도포 장치를 사용한 실험에서는, 평가가 △ 이상이 되었다.
도 1 은 본 발명의 실시형태에 관련된 바 도포 장치를 나타내는 개략도.
도 2 는 본 발명의 그 밖의 실시형태에 관련된 바 도포 장치를 나타내는 개략도.
도 3 은 본 실시 형태의 바 도포 장치를 장착한 광학 필름의 제조 라인을 나타내는 개략도.
부호의 설명
10, 10' … 바 도포 장치, 12 … 웹, 14 … 도포 헤드, 16 … 바, 18 … 백업 롤러, 20 … 지지 부재, 22 … 제 1 블록, 22a … 제 1 블록의 대향면, 24 … 제 1 슬릿, 26 … 둑, 26A … 면, 30 … 액 고임부, 30' … 액 고임부, 32 … 제 2 블록, 32A … 경사면, 34 … 슬릿, 40 … 정류판, 40a … 정류판의 대향면

Claims (10)

  1. 바에 접촉하여 주행하는 폴리머 필름의 접촉부 직전에 액 고임부를 형성하여 도포액을 도포하는 바 도포 장치에 있어서,
    상기 바의 하측에 형성되어, 그 바를 자유롭게 회전할 수 있도록 지지하는 지지 부재와,
    상기 지지 부재에 대해 상기 폴리머 필름의 주행 방향의 상류측에 형성되어, 그 지지 부재와의 사이에 도포액을 공급하여 상기 액 고임부를 형성하는 제 1 슬릿을 가짐과 함께, 상기 액 고임부의 도포액이 넘치는 둑을 갖는 제 1 블록과,
    상기 지지 부재에 대해 상기 폴리머 필름의 주행 방향의 하류측에 형성되어, 그 지지 부재와의 사이에 도포액을 공급하는 제 2 슬릿을 갖는 제 2 블록을 구비함과 함께,
    상기 액 고임부에는, 상기 폴리머 필름에 대해 평행하게 정류판을 구비하고, 또한 그 정류판과 상기 폴리머 필름의 간극이 0.5㎜ ∼ 5.0㎜ 의 범위로 하는 것을 특징으로 하는 바 도포 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 정류판의 폴리머 필름 주행 방향 길이가 5.0㎜ 이상인 것을 특징으로 하는 바 도포 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 정류판의 상기 폴리머 필름에 대향하는 면은, 진직도가 상기 폴리머 필름의 폭방향에 있어서 0.5㎜/1m 이하인 것을 특징으로 하는 도포 장치.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 바와 상기 정류판의 간극이 1.0㎜ 이상인 것을 특징으로 하는 바 도포 장치.
  5. 바에 접촉하여 주행하는 폴리머 필름의 접촉부 직전에 액 고임부를 형성하여 도포액을 도포하는 바 도포 장치에 있어서,
    상기 바의 하측에 형성되어, 그 바를 자유롭게 회전할 수 있도록 지지하는 지지 부재와,
    상기 지지 부재에 대해 상기 폴리머 필름의 주행 방향의 상류측에 형성되어, 상기 폴리머 필름에 도포액을 공급하는 제 1 슬릿을 갖는 제 1 블록과,
    상기 지지 부재에 대해 상기 폴리머 필름의 주행 방향의 하류측에 형성되어, 그 지지 부재와의 사이에 도포액을 공급하는 제 2 슬릿을 갖는 제 2 블록을 구비함과 함께,
    상기 제 1 블록이 상기 폴리머 필름에 대향하는 대향면은, 폴리머 필름에 평행하고, 또한 그 대향면과 상기 폴리머 필름의 간극이 0.5㎜ ∼ 5.0㎜ 의 범위로서, 상기 폴리머 필름과 상기 제 1 블록의 대향면 사이에 상기 액 고임부를 형성하 는 것을 특징으로 하는 바 도포 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 대향면의 폴리머 필름 주행 방향의 상기 제 1 슬릿보다 하류측의 길이가 5.0㎜ 이상인 것을 특징으로 하는 도포 장치.
  7. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
    상기 대향면은, 진직도가 상기 폴리머 필름의 폭방향에 있어서 0.5㎜/1m 이하인 것을 특징으로 하는 바 도포 장치.
  8. 제 5 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 바와 상기 제 1 블록의 간극이 1.0㎜ 이상인 것을 특징으로 하는 바 도포 장치.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 기재된 바 도포 장치를 사용하여, 주행하는 폴리머 필름에 도포액을 도포하는 것을 특징으로 하는 도포 방법.
  10. 폴리머 필름에 형성된 배향막에 러빙 처리하는 공정과,
    상기 러빙 처리된 배향막 상에 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 기재된 바 도포 장치를 사용하여 액정 디스코틱 화합물을 함유하는 도포액을 도포하는 공정과,
    도포된 상기 도포액을 건조시켜 경화함으로써 광학 이방성층을 형성하는 공정을 구비한 것을 특징으로 하는 광학 필름의 제조 방법.
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