KR20100007760A

KR20100007760A - 도포막의 건조 방법

Info

Publication number: KR20100007760A
Application number: KR1020090062547A
Authority: KR
Inventors: 가즈히로 무라마스; 노리아키 호리카와
Original assignee: 후지필름 가부시키가이샤
Priority date: 2008-07-10
Filing date: 2009-07-09
Publication date: 2010-01-22
Also published as: KR101610954B1; JP5189424B2; CN101648180B; JP2010017645A; CN101648180A

Abstract

과제

도포막의 건조 방법에 있어서, 용제가 통 표면에 결로되고, 이 결로된 용제가 물방울이 되어 도포막에 부착됨으로써 도포막의 결함이 생기는 것을 방지할 수 있는 도포막의 건조 방법을 제공한다.

해결 수단

표면에 도포막이 도포된 가요성 필름 (12) 을 주행시키면서, 가요성 필름 (12) 의 도포막 중의 용매를 가요성 필름 (12) 의 이면측으로부터 히터 (19) 에 의해 가열 기화시키고, 가요성 필름 (12) 의 표면측에서, 가요성 필름 (12) 과 소정 거리만큼 떨어진 위치에 배치된 냉각판 (20) 에 의해 기화된 용매를 응집하고, 응집된 용매를 소정 온도로 유지된 통 (21) 에서 회수한다.

가요성 필름, 도포막, 히터, 냉각판

Description

도포막의 건조 방법{METHOD FOR DRYING COATING FILM}

본 발명은, 도포막의 건조 방법에 관한 것으로서, 특히 주행하는 가요성 필름에 각종 액상 조성물을 도포하여 형성한 장척 (長尺) 이며 광폭인 도포막면을 건조시키는 도포막의 건조 방법에 관한 것이다.

주행하는 가요성 필름에 각종 액상 조성물을 도포하여 형성한 장척이며 광폭인 도포막면을 건조시키는 건조 방법에 관해서는, 비도포면측을 롤러로 지지하고, 도포면측에 에어·노즐로부터 바람을 분사하여 건조시키는 건조 방법이나, 도포면, 비도포면 모두에 에어·노즐로부터 바람을 분사하여, 지지체를 부상시킨 상태, 즉 지지체가 롤러 등에 접촉되지 않은 채로 건조시키는 비접촉식의 에어·플로팅 건조 방법이 있다.

통상, 이들 바람을 분사하여 건조시키는 방법 (이하, 통풍 건조 방법이라고 한다) 에서는, 조습 (調濕) 한 바람을 도포면에 분사함으로써, 도포면 중에 포함되는 용매를 증발시켜 건조시킨다. 이 통풍 건조 방법은 건조 효율이 우수하지만, 도포면에 직접 또는 다공판, 정류판 등을 통하여 바람을 쏘기 때문에, 이 바람에 의해 도포면이 흩트러져 도포층의 두께가 불균일해지고 편차를 발생시키거나, 대류에 의해 도포면에서의 용매의 증발 속도가 불균일해지거나 하여, 이른바 표피가 귤껍질과 같이 되는 경우가 발생하여, 균일한 도포층이 얻어지지 않는다는 문제가 있었다.

특히, 도포액 중에 유기 용제를 포함하는 경우에는, 이와 같은 편차의 발생은 현저하다. 그 이유는, 건조 초기에는 도포막 중에 유기 용제가 충분히 포함된 상태이고, 이 단계에서 유기 용제의 증발 분포가 발생하면, 그 결과, 도포막면에 온도 분포, 표면 장력 분포를 일으키고, 도포막면 내에서, 이른바 마랑고니 대류 등의 유동이 일어나기 때문이다. 이와 같은 편차의 발생은 중대한 도포 결함이 된다.

도포막 내에 액정을 포함하는 경우에는, 상기한 건조 편차뿐만 아니라, 분사하는 바람에 의해 도포막면의 액정 배향에 어긋남이 생기는 등의 문제도 있었다.

그래서, 특허 문헌 1 에는, 바람을 분사하지 않고, 도포액 중의 용매를 증발시키고 회수하여 건조시키는 방법이 개시되어 있다. 이 방법은, 건조 장치 내에서 비도포면을 가열하여 도포면으로부터의 용매의 증발을 촉진시키고, 도포면측에 설치한 응축판에 결로시키는 방법으로 용매를 응축시키고 용매를 통에서 회수하여 도포막을 건조시키는 방법이다.

[특허 문헌 1] 일본 공개특허공보 2003-170101호

그러나, 특허 문헌 1 에 있는 통을 배치한 도포막의 건조 방법에서는, 건조 능력 향상에 수반하여, 통 부근의 용제 가스의 농도가 상승하여, 도포막 중의 용제가 통 표면에 결로되는 경우가 있었다. 그리고, 이 결로된 용제가 물방울 (滴) 이 되어 도포막에 부착됨으로써, 도포막의 결함이 되어 버린다는 문제가 발생하였다.

본 발명은 이와 같은 사정을 감안하여 이루어진 것으로서, 주행하는 가요성 필름에 도포액을 도포한 도포막 중의 용매를 가열하여 기화시키는 히터와, 가요성 필름의 도포막측에 가요성 필름과 소정 거리를 두고 대략 평행하게 배치 형성된 냉각판과, 냉각판으로 냉각되어 그 냉각판에 응축된 용매를 회수하기 위한 통으로 이루어지는 건조 장치를 사용하여 도포막을 건조시키는 도포막의 건조 방법에 있어서, 용제가 통 표면에 결로되고, 이 결로된 용제가 물방울이 되어 도포막에 부착됨으로써 도포막의 결함이 생기는 것을 방지할 수 있는 도포막의 건조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 표면에 도포막이 도포된 가요성 필름을 주행시키면서, 상기 가요성 필름의 도포막 중의 용매를 그 가요성 필름의 이면측으로부터 히터에 의해 가열 기화시키고, 상기 가요성 필름의 표면측에서, 그 가요성 필름과 소정 거리만큼 떨어진 위치에 배치된 냉각판에 의해 기화된 용매를 응집하고, 상기 응집된 용매를 소정 온도로 유지된 통에서 회수하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 표면에 도포막이 도포된 가요성 필름을 주행시키면서, 상기 가요성 필름의 도포막 중의 용매를 그 가요성 필름의 이면측으로부터 히터에 의해 가열 기화시키고, 상기 가요성 필름의 표면측에서, 그 가요성 필름과 소정 거리만큼 떨어진 위치에 배치된 냉각판에 의해 기화된 용매를 응집하고, 상기 응집된 용매를 소정 온도로 유지된 통에서 회수하는 공정을 포함함으로써, 통의 표면에 결로가 생김으로 인해 도포막에 용제의 물방울이 부착되어, 도포막의 결함이 되는 것을 방지할 수 있다. 여기서 소정 온도는, 도포액에 포함되는 용제의 종류나 히터와 냉각판의 온도에 따라 다른데, 20℃ ∼ 50℃ 의 범위이다.

나아가, 본 발명에 관한 건조 방법은, 상기 가요성 필름을 지면에 대하여 수직으로 주행시키는 것을 특징으로 한다.

그리고, 가요성 필름이 지면에 대하여 수직 방향으로 주행하도록 형성되어 있는 경우에는, 통의 상기 가요성 필름에 면 (面) 하는 부분에, 응축된 용매가 상기 도포막에 튀는 것을 방지하기 위한 통 커버가 형성되어 있는 것이 바람직하다.

또, 통의 상기 가요성 필름에 면하는 부분에 통 커버가 형성되어 있는 경우에는, 통 커버는 통과 일체인 것이 바람직하다. 통 커버를 통과 일체화시킴으로써, 통뿐만 아니라 통 커버도 소정 온도로 유지할 수 있기 때문에, 결로된 용제가 물방울이 되어 도포막에 부착됨으로써 도포막의 결함이 생기는 것을 방지할 수 있다.

본 발명에 의하면, 용제가 통 표면에 결로되고, 이 결로된 용제가 물방울이 되어 도포막에 부착됨으로써 도포막의 결함이 생기는 것을 방지할 수 있는 도포막의 건조 방법을 제공할 수 있다

이하 첨부 도면에 따라 본 발명의 바람직한 실시형태에 대하여 설명한다. 본 발명은 이하의 바람직한 실시형태에 의해 설명되는데, 본 발명의 범위를 일탈하지 않고, 많은 수법에 의해 변경할 수 있으며, 본 실시형태 이외의 다른 실시형태를 이용할 수 있다. 따라서, 본 발명의 범위 내에서의 모든 변경이 특허 청구의 범위에 포함된다. 또, 본 명세서에 있어서 「∼」 를 사용하여 나타내는 수치 범위는, 「∼」 의 전후에 기재되는 수치를 포함하는 범위를 의미한다.

도 1 은, 본 발명의 도포막의 건조 방법이 적용되는 건조 장치를 장착한 도포·건조 라인 (10) 의 예를 나타내는 개념도이다.

도시되는 바와 같이, 도포·건조 라인 (10) 은, 주로, 롤 형상으로 권회된 가요성 필름 (12) 을 송출하는 송출 장치 (도시 생략), 가요성 필름 (12) 에 도포액을 도포하는 도포 수단 (16), 가요성 필름 (12) 에 도포 형성된 도포막의 도포액 중의 용매를 응축, 회수시키는 건조 장치 (18), 및 도포·건조에 의해 제조된 제품을 권취하는 권취 장치 (도시 생략) 와, 가요성 필름 (12) 이 주행하는 반송 경로를 형성하는 다수의 가이드 롤러 (15, 15) 로 형성된다. 또, 필요에 따라 건조 장치 (18) 의 하류에, 도포막을 건조시키는 통풍 건조 수단 (도시하지 않음) 이 형 성된다.

가요성 필름 (12) 으로는 폴리에틸렌, PET (폴리에틸렌테레프탈레이트), TAC (트리아세테이트) 등의 수지 필름, 종이, 금속박 등을 사용할 수 있다.

도포 수단 (16) 은, 각종 방식의 것을 사용할 수 있다. 예를 들어 슬롯·다이 코터, 와이어 바 코터, 롤 코터, 그라비아 코터, 슬라이드 호퍼 도포 방식, 커튼 도포 방식 등을 사용할 수 있다. 또한, 도포 수단 (16) 은, 도 1 에 나타내는 바와 같이 도포면이 수평 방향에 대하여 하측이 되는 구성이어도 되고, 수평 방향에 대하여 상측이 되는 구성이어도 된다. 또, 수평 방향에 대하여 경사지는 구성이어도 된다.

도 2 에 나타내는 바와 같이, 도포 수단 (16) 의 전단 (前段) 에 제진 (除塵) 설비 (70) 를 설치하거나, 가요성 필름 (12) 의 표면에 전처리 등을 실시해도 된다. 먼지 등이 거의 없는 높은 품질이 요구되는 광학성 필름 등에서는, 이들을 동시에 채용함으로써 고품질의 도포, 건조막을 얻을 수 있다.

또한, 도 2 는, 본 발명의 도포막의 건조 방법이 적용되는 건조 장치 (18) 를 장착한 광학 보상 시트의 제조 장치의 개략 구성을 나타내는 모식도이다.

광학 보상 시트의 제조 라인은, 예를 들어 하기의 공정에 의해 실시된다.

1) 가요성 필름 (12) 의 송출 공정 (14) ;

2) 가요성 필름의 표면에 배향막 형성용 수지를 포함하는 도포액을 도포, 건조시키는 배향막 형성용 수지층의 형성 공정 (52) ;

3) 표면에 배향막 형성용 수지층이 형성된 가요성 필름 상에, 수지층의 표면 에 러빙 처리를 실시하여 가요성 필름 상에 배향막을 형성하는 러빙 공정 (54) ;

4) 액정성 디스코틱 화합물을 포함하는 도포액을, 배향막 상에 도포하는 액정성 디스코틱 화합물의 도포 공정 (16) ;

5) 그 도포막을 건조시켜 그 도포막 중의 용매를 증발시키는 건조 공정 (18) ;

6) 그 도포막을 디스코틱 네마틱상 형성 온도로 가열하여, 디스코틱 네마틱상의 액정층을 형성하는 액정층 형성 공정 (58) ;

7) 그 액정층을 고화시키는 (즉, 액정층 형성 후 급랭시켜 고화시키거나, 또는, 가교성 관능기를 갖는 액정성 디스코틱 화합물을 사용한 경우, 액정층을 광조사 (또는 가열) 에 의해 가교시키는) 공정 (60) ;

8) 그 배향막 및 액정층이 형성된 가요성 필름을 권취하는 권취 공정 (24).

또, 50 은 건조 존을, 64 는 검사 장치를, 66 은 보호 필름을, 68 은 라미네이트기를 각각 나타낸다.

도 1 에 나타내는 바와 같이, 건조 장치 (18) 는, 주행하는 가요성 필름 (12) 에 도포액을 도포한 도포막 중의 용매를 가열하여 기화시키는 히터 (19) 와, 가요성 필름의 도포막측에 가요성 필름과 소정 거리를 두고 대략 평행하게 배치 형성된 냉각판 (20) 과, 냉각판 (20) 으로 냉각되어 냉각판에 응축된 용매를 회수하기 위한 통 (21) 으로 구성된다. 이로써, 도포막의 도포액 중의 용매가 휘발되었을 때에, 휘발된 용매가 냉각판 (20) 에 응축되어 통 (21) 에서 회수되는 구성으로 되어 있다.

또한, 도포액의 용매는 톨루엔, 자일렌, 스티렌 등의 방향족 탄화 수소류, 클로르벤젠, 오르토-디클로르벤젠 등의 염화 방향족 탄화 수소류, 모노클로르메탄 등의 메탄 유도체, 모노클로르에탄 등의 에탄 유도체 등을 포함하는 염화 지방족 탄화 수소류, 메탄올, 이소프로필알코올, 이소부틸알코올 등의 알코올류, 아세트산 메틸, 아세트산 에틸 등의 에스테르류, 에틸에테르, 1,4-디옥산 등의 에테르류, 아세톤, 메틸에틸케톤 등의 케톤류, 에틸렌글리콜모노메틸에테르 등의 글리콜에테르류, 시클로헥산 등의 지환식 탄화 수소류, 노멀헥산 등의 지방족 탄화 수소류, 지방족 또는 방향족 탄화 수소의 혼합물 등이 해당된다.

냉각판 (20) 의 용매를 응축시키는 면에 사용하는 재질은 금속, 플라스틱, 목재 등, 특별히 한정되지는 않지만, 도포액 중에 유기 용제가 포함되는 경우에는, 그 유기 용제에 대하여 내성이 있는 재료를 사용하거나, 또는 표면에 코팅을 실시하는 것이 바람직하다.

건조 장치 (18) 에 있어서, 냉각판 (20) 에 응축된 용매를 회수시키는 수단은, 예를 들어 냉각판 (20) 의 응축면에 홈을 형성하고, 모관력 (毛管力) 을 이용하여 용매를 회수시킨다. 홈의 방향은, 가요성 필름 (12) 의 주행 방향이어도 되고, 이에 직교하는 방향이어도 된다.

건조 장치 (18) 는, 도포액을 도포한 직후에 자연 대류가 발생함으로 인한 도포막의 건조 편차를 방지하기 위하여, 도포 수단 (16) 의 가능한 한 가까운 곳에 배치 형성하는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 건조 장치 (18) 의 입구가 도포 수단 (16) 으로부터 5m 이내의 위치가 되도록 배치 형성하는 것이 바람직하고, 건조 장치 (18) 의 입구가 도포 수단 (16) 으로부터 2m 이내의 위치가 되도록 배치 형성하는 것이 보다 바람직하며, 건조 장치 (18) 의 입구가 도포 수단 (16) 으로부터 0.7m 이내의 위치가 되도록 배치 형성하는 것이 가장 바람직하다.

동일한 이유에서, 가요성 필름 (12) 의 주행 속도는, 가요성 필름 (12) 이 도포 수단 (16) 에 의한 도포 후 30 초 이내에 건조 장치 (18) 에 도달하는 속도인 것이 바람직하고, 가요성 필름 (12) 이 도포 수단 (16) 에 의한 도포 후 20 초 이내에 건조 장치 (18) 에 도달하는 속도인 것이 보다 바람직하다.

도포액의 도포량 및 도포막 두께는, 클수록 도포막 내부에서의 유동이 일어나기 쉽기 때문에 편차가 발생하기 쉬운데, 도포막의 두께가 0.001㎜ ∼ 0.08㎜ 이면, 편차없이 또한 효율적으로 건조시킬 수 있다.

가요성 필름 (12) 의 주행 속도가 지나치게 크면, 동반풍에 의해 도포막 근방의 경계층이 흐트러져 도포막에 악영향을 미친다. 따라서, 가요성 필름 (12) 의 주행 속도는 1m/분 ∼ 100m/분으로 설정하는 것이 바람직하고, 5m/분 ∼ 80m/분으로 설정하는 것이 보다 바람직하다.

본 발명의 도포막의 건조 방법이 적용되는 건조 장치 (18) 는, 가요성 필름 (12) 을 가열하여 도포막 중의 용매를 기화시키기 위하여, 도포막의 반대측에 히터 (19) 를 배치 형성하여 가열한다. 히터로는, 도 1 에 나타낸 바와 같은 판 형상의 것이 아니라, 승온 가능한 가열 롤을 배치 형성하여 가열할 수도 있다. 그 외, 적외선 히터, 마이크로파 가열 수단 등을 사용하여 가열해도 된다.

그리고, 도포액 중으로부터 기화된 용매의 응축을 촉진시키기 위하여, 가요 성 필름 (12) 의 도포막측에 냉각판 (20) 을 배치 형성하여 냉각시킨다.

히터 (19) 와 냉각판 (20) 은 온도 관리되고 있는 것이 바람직하다. 특히 냉각판 (20) 은 온도를 컨트롤할 수 있도록 하고, 냉각시키고자 하는 경우에는 냉각시키기 위한 설비를 설치할 필요가 있다. 냉각에는, 냉매 등을 사용한 수랭식 열교환기 방식의 것, 바람을 사용한 공랭식, 전기를 사용한 방식, 예를 들어 팰티어 소자를 사용한 방식 등을 사용할 수 있다.

여기서, 히터 (19) 의 온도는 70℃ ∼ 130℃ 로 유지되어 있는 것이 바람직하고, 냉각판 (20) 의 온도는 8℃ ∼ 10℃ 로 유지되어 있는 것이 바람직하다.

도 1 에 나타내는 바와 같이, 냉각판 (20) 의 하방에는 응축된 용매를 회수하기 위한 통 (21) 이 형성되어 있어, 통 (21) 을 거쳐 용매가 회수된다. 이와 같이 통 (21) 이 형성되어 있으면, 응축된 용매를 용이하게 회수할 수 있다. 즉, 가요성 필름 (12) 과 냉각판 (20) 사이에 통 (21) 의 표면이 있음으로써, 응축된 용매를 용이하게 회수할 수 있다.

통 (21) 을 형성하는 위치는, 냉각판 (20) 의 하측에 형성된다. 이와 같이, 통 (21) 은, 용매의 유하 (流下) 에 의해 회수할 수 있는 위치에 형성되어 있는 것이 바람직하다. 또한, 도시한 바와 같이, 본 발명의 도포막의 건조 방법이 적용되는 건조 장치 (18) 는, 가요성 필름 (12) 이 지면에 대하여 수직으로 주행하도록, 수직 방향으로 설치되어 있기 때문에 본 발명의 효과가 크다.

그러나, 이와 같이 구성된 건조 장치에서는, 건조 능력 향상에 수반하여, 통 (21) 부근의 용제 가스의 농도가 상승하여, 도포막 중의 용제가 통 표면에 결로되 는 경우가 있었다. 그리고, 이 결로된 용제가 물방울이 되어 도포막에 부착됨으로써, 도포막의 결함이 되어 버린다는 문제가 발생하였다.

그래서, 본 발명은, 표면에 도포막이 도포된 가요성 필름 (12) 을 주행시키면서, 가요성 필름 (12) 의 도포막 중의 용매를 가요성 필름 (12) 의 이면측으로부터 히터 (19) 에 의해 가열 기화시키고, 가요성 필름 (12) 의 표면측에서, 가요성 필름 (12) 과 소정 거리만큼 떨어진 위치에 배치된 냉각판 (20) 에 의해 기화된 용매를 응집하고, 응집된 용매를 소정 온도로 유지된 통 (21) 에서 회수하는 공정을 포함하는 것으로 하였다.

본 발명에 의하면, 표면에 도포막이 도포된 가요성 필름을 주행시키면서, 가요성 필름의 도포막 중의 용매를 가요성 필름의 이면측으로부터 히터에 의해 가열 기화시키고, 가요성 필름의 표면측에서, 가요성 필름과 소정 거리만큼 떨어진 위치에 배치된 냉각판에 의해 기화된 용매를 응집하고, 응집된 용매를 소정 온도로 유지된 통에서 회수하는 공정을 포함함으로써, 기화된 용제가 결로가 되어 통 표면에 부착되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 통 표면에 결로가 생김으로 인해 도포막에 용제의 물방울이 부착되어, 도포막의 결함이 되어 버리는 것을 방지할 수 있다. 여기서 소정 온도는, 도포액 (도포막) 에 포함되는 용제의 종류나 히터와 냉각판의 온도에 따라 다른데, 20℃ ∼ 50℃ 이다.

또한, 통의 소정 온도는, 엄밀하게는 가요성 필름 (12) 과 냉각판 (20) 사이에 있는 통 (21) 부분의 표면 온도를 나타낸다. 또, 후술하는 바와 같이, 통 (21) 에 통 커버 (21a) 가 형성되어 있는 경우에는, 그 통 커버의 표면 온도를 나 타낸다.

도 3 은, 건조 장치 (18) 의 통 (21) 부근을 확대하여 나타낸 것이다. 통 (21) 에는, 보온수 (22) 가 순환되고 있어, 소정 온도를 유지할 수 있도록 되어 있다. 또, 통 (21) 은, 고정 부재 (23) 에 의해 냉각판 (20) 에 고정되어 있다. 이와 같이 통 (21) 을 냉각판 (20) 등에 고정시킬 필요가 있는데, 통 (21) 을 소정 온도로 유지하기 위해서는, 단열재로 이루어진 고정 부재를 사용하거나, 고정 부재 (23) 와 통 (21) 사이에 단열재를 개재하거나 하는 것이 바람직하다.

또, 도 1 이나 도 2 에 나타낸 바와 같이, 가요성 필름 (12) 이 지면에 대하여 대략 수직 방향으로 주행하도록 형성되어 있는 경우에는, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 통이 가요성 필름에 면하는 부분에, 냉각판 (20) 에 응축된 용매 (17) 가 가요성 필름 (12) 의 도포막에 튀는 것을 방지하기 위한 통 커버 (21a) 가 형성되어 있는 것이 바람직하다.

그리고, 통의 가요성 필름에 면하는 부분에, 냉각판 (20) 에 응축된 용매가 도포막에 튀는 것을 방지하기 위한 통 커버 (21a) 가 형성되어 있는 경우에는, 도 3 에 나타내는 바와 같이 통 커버 (21a) 는 통 (21) 과 일체인 것이 바람직하다. 통 커버를 통과 일체화시킴으로써, 통뿐만 아니라 통 커버도 소정 온도로 유지할 수 있기 때문에, 통 커버에 용제가 결로되는 것을 방지하고, 결로된 용제가 물방울이 되어 도포막에 부착됨으로써 도포막의 결함이 생기는 것을 방지할 수 있다.

도포막의 표면과 건조 장치 (18) 의 통 (21) 의 표면과의 거리 (간격) 는, 원하는 도포막의 건조 속도를 고려한 후, 적당한 거리로 조정할 필요가 있다. 거리를 짧게 하면 건조 속도가 빨라지는 한편, 설정한 거리 정밀도의 영향을 받기 쉽다. 한편, 거리를 크게 하면 건조 속도가 큰 폭으로 저하될 뿐만 아니라, 열에 의한 자연 대류가 일어나 건조 편차를 발생시킨다. 도포막의 표면과 건조 장치 (18) 의 통 (21) 의 표면과의 거리는, 1㎜ ∼ 200㎜ 가 바람직하고, 1.5㎜ ∼ 100㎜ 가 보다 바람직하다.

또한, 필요에 따라 사용되는 통풍 건조 수단으로는, 종래 기술로서 사용되고 있는, 비도포면측을 롤로 지지하고, 도포면측에 에어·노즐로부터 바람을 분사하여 건조시키는 롤러 반송 드라이어 방식, 도포면, 비도포면 모두에 에어·노즐로부터 바람을 분사하여, 지지체를 부상시킨 상태, 즉 지지체가 롤 등에 접촉되지 않은 채로 건조시키는 비접촉식 에어 플로팅 드라이어 방식, 비접촉식 건조 방식의 일종으로, 스페이스를 효율적으로 이용하고, 또한 효율적으로 건조시키는 현 (弦) 감기형 건조 방식 등의 건조 장치를 사용할 수 있다. 어느 방식의 통풍 건조 수단이어도, 건조시킨 공기를 도포막의 표면에 공급하여 도포막을 건조시키는 점에서는 공통된다.

그 밖에, 본 발명의 도포막의 건조 방법이 적용되는 건조 장치를 장착한 도포·건조 라인 (10) 에 사용되고 있는 송출 장치, 가이드 롤러 (15), 권취 장치 등에는 관용의 부재를 사용하고 있어, 그들의 설명은 생략한다.

이상에 상세히 서술한 본 발명의 도포막의 건조 방법에 의하면, 주행하는 가요성 필름에 도포액을 도포한 도포막 중의 용매를 가열하여 기화시키는 히터와, 가요성 필름의 도포막측에 가요성 필름과 소정 거리를 두고 대략 평행하게 배치 형성 된 냉각판과, 냉각판으로 냉각되어 그 냉각판에 응축된 용매를 회수하기 위한 통으로 이루어지는 건조 장치를 사용하여 도포막을 건조시키는 도포막의 건조 방법에 있어서, 용제가 통 표면에 결로되고, 이 결로된 용제가 물방울이 되어 도포막에 부착됨으로써 도포막의 결함이 생기는 것을 방지할 수 있는 도포막의 건조 방법을 제공할 수 있다.

또, 본 발명의 도포막의 건조 방법은, 도포액에 고분자나 입자 등의 고형분이 용해 또는 분산된 것에 적용한 경우에도 동일한 효과가 얻어진다. 오히려, 입자 등이 포함되는 계 (系) 에서는, 건조 편차의 발생이 도포막 중의 입자의 분산 분포에도 크게 영향을 미친다. 따라서, 이 계에 본 시스템을 사용하는 것은 바람직하다.

또한, 건조 장치 (18) 의 냉각판 (20) 의 형상은, 도 1 및 도 3 에 나타낸 형상일 필요는 없고, 예를 들어, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 냉각판 (20) 에 절곡부 (20a) 를 형성한 형상이어도 된다. 이와 같이, 냉각판 (20) 에 절곡부 (20a) 를 형성함으로써, 냉각판 (20) 에 결로된 용제의 물방울이 통 (21) 으로 바람직하게 유도된다.

실시예

도 2 의 본 발명의 도포막의 건조 방법이 적용되는 건조 장치 (18) 를 장착한 광학 보상 시트의 제조 장치로 실험을 실시하였다.

광학 보상 시트의 제조 방법은, 장척 형상 가요성 필름을 송출하는 공정으로부터, 얻어진 광학 보상 시트를 권취하는 공정까지 일관하여 연속적으로 실시하였 다. 트리아세틸셀룰로오스 (후지탁, 후지 필름 (주) 제조, 두께 : 100㎛, 폭 : 500㎜) 의 장척 형상의 가요성 필름의 일방측에, 장쇄 알킬 변성 포바르 (MP-203, 쿠라레 (주) 제조, 또한 포바르는 등록 상표) 5 중량％ 용액을 도포하고, 90℃ 에서 4 분간 건조시켜 막두께 2.0㎛ 의 배향막 형성용 수지층을 형성하였다. 필름의 반송 속도는 50m/분이었다.

상기 트리아세틸셀룰로오스 필름은, 필름면 내의 직교하는 2 방향의 굴절률을 nx, ny, 두께 방향의 굴절률을 nz, 그리고 필름의 두께를 d 로 하였을 때, (nx-ny)×d〓16㎚, {(nx-ny)/2-nz}×d〓75㎚ 이었다. 또, 상기 배향막 형성용 수지층의 형성시에, 도 3 의 건조 장치 (18) 를 구비한 도포·건조 라인을 사용하여 실시하였다.

계속해서, 얻어진 배향막 형성용 수지층을 갖는 필름을 연속하여 50m/분으로 반송하면서, 수지층 표면에 러빙 처리를 실시하여 배향막을 형성하였다. 러빙 처리는, 러빙 롤러의 회전수를 300rpm 으로 실시하고, 다음으로 얻어진 배향막의 제진을 실시하였다.

다음으로, 얻어진 배향막을 갖는 필름을, 연속하여 50m/분의 속도로 반송하면서, 배향막 상에, 도포 속도가 50m/분, 도포량이 6.5cc/m² 가 되도록 슬롯 다이로부터 액정층용 도포액을 도포하여 액정층 (도포막) 을 형성하고, 다음으로 건조 장치 (18) 및 열풍 건조 장치를 통과시켰다. 열풍 건조 장치는 130℃ 로 조정하였다. 도포 후 3 초 후에 건조 장치 (18) 에 들어가고, 3 초 후에 열풍 건조 장치에 들어갔다. 열풍 건조 장치는 약 3 분만에 통과하였다.

사용한 액정층용 도포액은, 하기에 나타내는 디스코틱 화합물 TE-(1) 과 TE-(2) 의 중량 비율 4 : 1 의 혼합물에, 광중합 개시제 (상품명 ; 이르가큐어 907, 닛폰 치바가이기 (주) 제조) 를 1 질량％ 첨가한 혼합물을, 40 중량％ 메틸에틸케톤에 용해하여 조제하였다.

[화학식 1]

또, 액정층의 습윤막 두께 (t) 는 6.5㎛ 이며, 웹 (12) 과 슬롯 다이 (18) 선단의 간격 (D) 은 65㎛ 이었다. 또한, t/D 의 값은 0.1 이었다.

계속해서, 이 배향막 및 액정층이 도포된 필름을, 연속하여 50m/분으로 반송하면서, 액정층의 표면에 자외선 램프를 사용하여 자외선을 조사하였다. 즉, 상기 가열 존을 통과한 필름은, 자외선 조사 장치 (자외선 램프 : 출력 160W/㎝, 발광 길이 1.6m) 를 사용하여, 조도 600mW 의 자외선을 4 초간 조사하여 액정층을 가교시켰다.

여기서, 도 1 의 도포막의 건조 장치 (18) 에 있어서, 통 (21) 을 보온하는 효과에 대하여 실험을 실시하였다. 히터 (19) 의 온도는 120℃, 냉각판 (20) 의 온도는 10℃ 로 하였다.

실시예 1 ∼ 실시예 10 에서는 통 (21) 의 보온을 실시하고, 비교예 1 에서는 통 (21) 의 보온은 실시하지 않았다. 통 (21) 의 보온을 실시한 것은, 통 표면이 하기의 표 1 에 나타내는 온도가 되도록 설정하였다. 또한, 비교예 1 에서는 통 표면의 온도를 나타내고 있다.

또, 실시예 6 이외에서는, 통 (21) 에 통 커버 (21a) 를 형성하였다. 통 커버 (21a) 는, 실시예 1 ∼ 실시예 5, 실시예 9, 비교예 1 에서는 통과 일체형의 것, 실시예 7, 실시예 8, 실시예 10 에서는 통과 분리되어 있는 것을 사용하였다. 그리고, 통 커버 (21a) 를 형성한 것에 대해서는, 통 커버 표면의 온도를 계측하여 표 1 에 기재하였다.

이 때의 통 (21) (통 커버 (21a)) 에 대한 용제의 결로 상태, 도포막의 면 형상, 건조 장치 주변의 냄새에 대하여 평가를 실시하고, 그 결과를 표 1 에 기재하였다. 그리고, 이 평가 결과로부터 ◎ ∼ × 의 4 단계로 종합 평가를 실시하여 표 1 에 기재하였다.

	통의 보온 유무	통의 온도 (℃)	통 커버 형식	통 커버 온도 (℃)	결로	면 형상	장치 주변의 냄새	평가
실시예 1	있음	37	일체형	32	없음	OK	OK	◎
실시예 2	있음	27	일체형	22	희미하게 김이 서리는 정도	OK	OK	○
실시예 3	있음	25	일체형	20	있지만 액이 고이지는 않는다	OK	OK	△
실시예 4	있음	45	일체형	38	없음	OK	약간 냄새 있음	○
실시예 5	있음	60	일체형	55	없음	미약한 편차가 있음 허용 내	약간 냄새 있음	△
실시예 6	있음	35	없음	-	없음	냉각판으로부터 액 비산이 있음	약간 냄새 있음	○
실시예 7	있음	30	분리형	22	희미하게 김이 서리는 정도	OK	OK	○
실시예 8	있음	40	분리형	32	없음	OK	약간 냄새 있음	○
실시예 9	있음	23	일체형	18	있음 액적이 성장한다	결로액 비산이 약간 있음	OK	△
실시예 10	있음	26	분리형	18	있음 액적이 성장한다	결로액 비산이 약간 있음	OK	△
비교예 1	없음	20	일체형	18	있음 액적이 성장하고, 성장한 액적이 접촉한다	결로액 비산이 약간 있음, 성장한 액적 접촉부는 공정 불량이 된다	OK	×

이상의 결과로부터, 통 (21) 을 보온한 것은 종합 평가가 양호한 것을 알 수 있다. 또, 통에는 통 커버를 형성한 것이 좋고, 일체형의 것이 바람직함을 알 수 있다. 나아가, 통에 통 커버를 형성하지 않은 것에 있어서는 통 표면의 온도, 통에 통 커버를 형성한 것에 있어서는 통 커버 표면의 온도가 20℃ ∼ 50℃ 의 범위가 되도록, 통을 보온하는 것이 바람직함을 알 수 있다.

도 1 은 본 발명의 도포막의 건조 방법이 적용되는 건조 장치를 장착한 도포·건조 라인의 일례를 나타낸 도면.

도 2 는 광학 보상 시트의 제조 라인을 나타낸 도면.

도 3 은 본 발명의 도포막의 건조 방법이 적용되는 건조 장치의 통 부근을 확대한 도면.

도 4 는 본 발명의 도포막의 건조 방법이 적용되는 건조 장치의 다른 실시형태를 나타낸 도면.

※도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10 … 도포·건조 라인

12 … 가요성 필름

14 … 송출 장치 (송출 공정)

15 … 가이드 롤러

16 … 도포 수단 (도포 공정)

17 … 용제 (물방울)

18 … 건조 장치 (건조 공정)

19 … 히터

20 … 냉각판

20a … 절곡부

21 … 통

21a … 통 커버

22 … 보온수

23 … 고정 부재

24 … 권취 장치 (권취 공정)

Claims

표면에 도포막이 도포된 가요성 필름을 주행시키면서,

상기 가요성 필름의 도포막 중의 용매를 그 가요성 필름의 이면측으로부터 히터에 의해 가열 기화시키고,

상기 가요성 필름의 표면측에서, 그 가요성 필름과 소정 거리만큼 떨어진 위치에 배치된 냉각판에 의해 상기 기화된 용매를 응집하고,

상기 응집된 용매를 소정 온도로 유지된 통에서 회수하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 도포막의 건조 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 소정 온도가 20℃ ∼ 50℃ 인 것을 특징으로 하는 도포막의 건조 방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 가요성 필름을 지면에 대하여 수직으로 주행시키는 것을 특징으로 하는 도포막의 건조 방법.
제 3 항에 있어서,

상기 통의 상기 가요성 필름에 면 (面) 하는 부분에는, 통 커버가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 도포막의 건조 방법.
제 4 항에 있어서,

상기 통 커버는 상기 통과 일체인 것을 특징으로 하는 도포막의 건조 방법.