JP2008136884A - バー塗布装置及び方法 - Google Patents

Abstract

【課題】バー塗布において、流動スジを発生させないように塗布液をウエブに薄膜塗布することができるバー塗布装置及び方法を提供する。
【解決手段】本発明は、連続走行しているウエブ１２に、バー受け部材２２に支持されて回転する円柱状のバー２０を用いて塗布液を塗布するバー塗布装置１０において、前記バー受け部材２２の前記バー２０を支持するバー支持面の材料は、塗布液の浸漬による表面の膨張が１μｍ以上５０μｍ以下であり、かつ、前記バーの材料より硬度が低い材料で構成されていることを特徴とするバー塗布装置である。
【選択図】 図１

Description

本発明はバー塗布装置及び方法に係り、特に直径が５ｍｍ以上１５ｍｍ以下の細径な円柱状のバーによって、連続走行するウエブに塗布液を薄膜塗布するバー塗布装置及び方法に関する。

従来より連続走行しているウエブに塗布液を塗布する方法として、各種の方法が提案されているが、特許文献１等に示されるように、操作が容易で、かつ、多大なスペースを要しないバー塗布方法が広く利用されている。しかし、バーは細長いために、ウエブやバーの僅かな振動により、ウエブの走行方向において段状の塗布厚みムラ（以下、「段状ムラ」という）が発生し易く、この対策として本出願人は、特許文献２において、ウエブとバーのラップ角度を２．５°以上３０°以下にすると共に、バー断面の最大径をＲｂとし、バー支持部材のバー受け部断面の円弧の曲率半径をＲｈとしたときに、Ｒｂ／Ｒｈが０．９以上１．０以下の範囲とし、バー支持部材のバーホールド角を９０°以上１８０°以下にするバー塗布方法を提案した。これにより、段状ムラを解決することができる。

しかし、特許文献２のバー塗布方法を使用しても、ウエブに塗布液が塗布された塗布膜面に、塗布長手方向にボンヤリとしたスジ（以下、「流動スジ」という）の塗布故障を発生する場合があるという問題がある。特に、光学補償フィルム等の光学機能性フィルムの製造における塗布のように、ウエブに塗布される湿潤膜厚が１５μｍ以下の薄膜塗布においては、塗布後のレベリング効果が得られにくいために、これらの塗布故障が顕在化し易く問題になる。

そこで、バー塗布の横段状ムラは、バーの回転振動がウエブに伝播し、更に塗布メニスカスに伝播して発生すると考えられ、従来から、流動スジの抑制のために、バー全体の真直度や真円度を調整することが行われていた。
特公昭５８−４５８９号公報 特開平９−２０１５６３号公報

しかしながら、バーの真直度が良好でも、バーとバー支持面との間に塗布液が流れ込み潤滑膜を形成した場合に、バー支持面を構成する材料に塗布液が浸み込むことによりバー支持面の精度が下り、バー塗布の際にバーの回転がスムーズに行われず振れ回りが大きくなり、流動スジを発生するという問題があった。

本発明はこのような事情に鑑みて成されたもので、バー塗布において、流動スジを発生させないように塗布液を支持体に塗布することができるバー塗布装置及び方法を提供することを目的とする。

本発明の請求項１に記載の発明は前記目的を達成するために、連続走行している支持体に、バー受け部材に支持されて回転する円柱状のバーを用いて塗布液を塗布するバー塗布装置において、前記バー受け部材の前記バーを支持するバー支持面の材料は、塗布液の浸漬による表面の膨張が１μｍ以上５０μｍ以下であり、かつ、前記バーの材料より硬度が低い材料であることを特徴とするバー塗布装置を提供する。

本発明者は、バー塗布の流動スジはバーの真直度が良好でも、バーとバー受け部材の間に塗布液が浸漬した状態においてバー受け部材の精度の良いことが必要であることに着目し、バー受け部材のバーを支持するバー支持面の材料の塗布液の浸漬による表面の膨張が１μｍ以上５０μｍ以下とし、かつ、バー支持面の材料をバーの材料より硬度が低い材料を用いることにより、バー塗布の流動スジを抑制できるという知見を得た。ここで、「塗布液の浸漬による表面の膨張」とは、バー受け部材と同材質のサンプルピース（１０ｍｍ×１０ｍｍ×１００ｍｍ）を塗布時の温度の塗布液に３週間浸した後でサンプルピース（１０ｍｍ×１００ｍｍ）の高さ（厚さ）の変化の値のことをいう。

請求項１に記載の発明によれば、塗布液がバーとバー支持面との間に流れ込み、バーとバー支持面との間に潤滑膜を形成する場合においても、バー支持面の材料の塗布液の浸漬による表面の膨張が低く抑えられているので、バー支持面の膨張による精度不良に起因する流動スジの発生を抑制することができる。

また、請求項１に記載の発明によれば、バー支持面の材料がバーの材料より硬度が低い材料を用いていることにより、バーが回転することに起因するバー支持面との間の摩擦により、バーが磨耗により変形して塗布膜に流動スジの塗布故障を発生することがない。

請求項２に記載の発明は請求項１において、前記バー支持面の材料は、ＰＥＥＫ樹脂又はポリクロロトリフルオロエチレンであることを特徴とする。

請求項２に記載の発明によれば、バー支持面の材料への塗布液の浸漬による表面の膨張が低く抑えられているので、バー支持面の膨張による精度不良に起因する流動スジの発生を抑制することができる。

請求項３に記載の発明は請求項１又は２のいずれかにおいて、前記バーの真円度の最大値と最小値の差の振れ値をＡ、該Ａをバーの幅方向Ｘで２次近似した値をＢ、前記Ａから前記Ｂを差し引いた値をＴ（＝Ａ−Ｂ）、該Ｔのバーの幅方向Ｘの微分値の絶対値｜ｄＴ／ｄＸ｜のバーの幅平均を平均斜度Ｄ^＊とした際に、平均斜度Ｄ^＊がＤ^＊≦１３５×１０^−６であるバーを有することを特徴とする。

請求項３に記載の発明によれば、バーの平均斜度Ｄ^＊をＤ^＊≦１３５×１０^−６としたので、バーがバー支持面に支持されて回転する場合に精度良く回転することができるので、バー塗布における流動スジの発生を抑制することができる。

請求項４に記載の発明は請求項１〜３のいずれかにおいて、前記バー支持面の材料の線膨張係数は、１０×１０^−５／Ｋ以下であることを特徴とする。

請求項４に記載の発明によれば、塗布液がバーとバー支持面との間に流れ込んでも、バー支持面の材料の変形が小さいので、バー支持面の膨張による精度不良に起因する流動スジの発生を抑制することができる。

請求項５に記載の発明は請求項１〜４のいずれかにおいて、前記バー支持面の材料のロックウェル硬度は、Ｒ６０以上であることを特徴とする。

請求項５に記載の発明によれば、バー支持面はバーの回転に伴う摩擦による磨耗に起因する変形が少ないので、バー支持面の膨張による精度不良に起因する流動スジの発生を抑制することができる。

請求項６に記載の発明は請求項１〜５のいずれか１項に記載のバー塗布装置を用いて、連続走行している支持体上に塗布液を塗布することを特徴とするバー塗布方法を提供する。

請求項６に記載の発明によれば、流動スジの発生のない塗布膜をえることができる。

本発明によれば、流動スジの塗布故障を発生させないように、塗布液をウエブに薄膜塗布することができる。

また、本発明によれば、例えば光学機能性フィルムの製造のように、薄膜塗布における塗布膜面の表面性を改善する上で極めて有効である。

以下、添付図面に従って、本発明に係るバー塗布装置及び方法の好ましい実施の形態について詳説する。

図１は本発明の実施態様を示すバー塗布装置の側面断面図であり、図２はバー塗布ヘッドの一部を断面で示した斜視図である。

図１及び図２に示すように、バー塗布装置１０は、バー塗布ヘッド１２を挟んでウエブ走行方向の上流側と下流側とに設けられた一対のガイドローラ１４、１６によりウエブ１８がバー塗布ヘッド１２のバー２０にラップされた状態で塗布液が塗布される。

バー塗布ヘッド１２は、主として、両端が図示しない軸受により回転自在に支持されたバー２０と、そのバー２０の全長にわたって設けられ、バー２０に撓みが生ずるのを防止すると共にバー２０へ塗布液を供給する給液器としての機能を備えたバー受け部材２２と、バー受け部材２２との間に塗布液の給液路２４、２６を形成する上流側堰部材２８と下流側堰部材３０とで構成される。給液路２４、２６は、マニホールド３２とスロット３４とで構成され、マニホールド３２に給液された塗布液がスロット３４を介してウエブ１８の幅方向に均一に押し出される。これにより、バー２０に対してウエブ１８の搬送方向の上流側（以下、１次側という）には１次側ビード３６が形成され、下流側（以下、２次側という）には２次側ビード３８が形成される。この２次側ビード３８はバー２０とバー受け部材２２との間に空気を巻き込まないように作用する。これら１次側と２次側のビード３６、３８を形成する塗布液が回転するバー２０によってピックアップされることにより、バー２０にラップして連続走行するウエブ１８に塗布される。また、給液路２４、２６から１次側と２次側のビード３６、３８に供給された塗布液のうち余剰の塗布液は堰部材２８、３０の外側２８Ａ、３０Ａを流下する。

バー２０の回転は、ウエブ１８の走行によって従動回転する場合、駆動源を設けて回転駆動する場合の何れでも良く、また回転駆動する方向はウエブ１８の走行方向と同方向への回転でも、逆方向への回転でもよい。バー２０の種類としては、ワイヤーバー、溝切りバーを好適に使用することができ、特に光学補償フィルム等の光学機能性フィルムの製造のようにウエブ１８に塗布する湿潤膜厚が１５μｍ以下の薄膜塗布には、ワイヤーバー２０が塗布量を精度良く制御し易く薄膜塗布に好適である。ワイヤーバー２０は、図３に示すように、円柱状の芯金４０の表面にワイヤー４２を巻回してワイヤー列４４を形成することで作成される。ワイヤーバー２０は、図４に示すように、ワイヤー４２の太さを変えることで、ワイヤー列４４のワイヤー４２同士の間に保持する塗布液量を変えることができ、これにより所望厚みの塗布膜を精度良く塗布することができる。

バー受け部材２２は、バー２０を支持するバー支持面の材料の塗布液の浸漬による表面の膨張が１μｍ以上５０μｍ以下であり、かつ、バーの材質よりも硬度が低い材料により構成されている。ここで、「塗布液の浸漬による表面の膨張」とは、バー受け部材と同材質のサンプルピース（１０ｍｍ×１０ｍｍ×１００ｍｍ）を塗布時の温度の塗布液に３週間浸した後でサンプルピース（１０ｍｍ×１００ｍｍ）の高さ（厚さ）の変化の値のことをいう。測定には、非接触のレーザー変位計が好ましいが、接触式のダイヤルゲージを使用することもできる。なお、バー支持面の材料の塗布液の浸漬による表面の膨張が１μｍ未満であると、浸漬膨張がほとんどない硬度の高い金属であるため、バーとバー支持面との摩擦により、バーが磨耗変形を起こし塗布膜にスジ故障を発生してしまうからであり、一方、バー支持面の材料の塗布液の浸漬による表面の膨張が５０μｍを超えると、塗布液がバー２０とバー支持面との間に流れ込み、バー２０とバー支持面との間に潤滑膜を形成する際に、バー受け部材２２の材料に過大に吸収され、精度良くバー２０を支持することができなくなり、段ムラを引き起こす可能性があるからである。

また、バー受け部材２２は、バー２０が高速で回転するため、バー（ワイヤーバーにあってはワイヤー）２０との間の摩擦抵抗が小さい材質のものが選択されなければならない。本発明に好ましく用いられるバー受け部材２２の材質としては、例えば、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）樹脂、ポリクロロトリフルオロエチレン（ダイフロン（ダイキン工業株式会社商品名））等を挙げることができる。

ここで、本発明に使用されるバー受け部材２２は、線膨張係数が１０×１０^−５／Ｋ以下の材料を用いることが好ましい。その理由としては、線膨張係数が１０×１０^−５／Ｋを超えると、塗布液がバー２０とバー支持面との間に流れ込んだ場合に、バー支持面の材料の変形が大きくなり、バー支持面の膨張による精度不良に起因する流動スジの発生を抑制することができなくなるからである。なお、本明細書に用いる「線膨張係数」とは、ＪＩＳ Ｋ７１９７に規定された方法に従い、昇温速度５℃／分、荷重：２ｇ、測定範囲：−３０℃以上８０℃以下にて測定された線膨張係数を示し、単位は、／Ｋである。

また、本発明に使用されるバー支持面の材料は、ロックウェル硬度がＲ６０以上の材料を用いることが好ましい。その理由としては、ロックウェル硬度がＲ６０未満であると、バー支持面はバー２０の回転に伴う摩擦による磨耗に起因する変形が大きくなり、バー支持面の精度不良に起因する流動スジの発生を抑制することができなくなるからである。なお、本明細書に用いる「ロックウェル硬度」とは、ＪＩＳ Ｋ６７５８に規定された方法に従い測定されたロックウェル硬度をいう。

次に、本発明において使用されるバー２０は、フラットバー、ワイヤーバー、溝切りバー等を用いることができる。より好ましくは、ワイヤーバーである。その理由としては、塗布液の塗布量を一番精度良く制御し易く、薄膜塗布に好適だからである。本発明においてワイヤーバーを使用する場合、バー２０の直径は５ｍｍ以上１５ｍｍ以下、好ましくは５ｍｍ以上１０ｍｍ以下である。本発明で使用されるバー２０の直径は５ｍｍ以上１５ｍｍ以下の範囲の細径のものが対象であり、長さが２ｍ以内のものが使用される。これは、バー２０が細長いが故に、バー２０の回転時に撓みに起因する振れ回りが発生し易いからである。また、バー２０の直径が５ｍｍ未満のものは、製作上において困難を生じてしまう。ワイヤー４２の径は０．０６ｍｍ以上０．４ｍｍ以下、好ましくは０．０６ｍｍ以上０．２ｍｍ以下が適当である。これより大きいときは塗布量が多くなりすぎ、高速薄膜塗布に有効なバー塗布法の使用法として適切でなく、これより小さいときはワイヤー４２を巻いて高精度なワイヤーバーを製作することが困難になると共に強度的にも問題が出てくる。ワイヤー４２の材質としては金属が用いられるが、耐蝕性，耐摩耗性，強度等の観点からステンレス鋼が最も適している。このワイヤー４２には更に耐摩耗性を向上させるため、表面にメッキを施すことも出来る。とくにハードクロムメッキが適している。なお、バー２０は、平均斜度Ｄ^＊がＤ^＊≦１３５×１０^−６であるものを用いる。その理由としては、Ｄ^＊が１３５×１０^−６を超えると、バー２０を局所的に見た場合において、真円度に振れが生じてしまい、バー塗布の際に横段状ムラを生じてしまうからである。ここで、平均斜度Ｄ^＊とは、バー２０の真円度の最大値と最小値の差の振れ値をＡ、該Ａをバー２０の幅方向Ｘで２次近似した値をＢ、前記Ａから前記Ｂを差し引いた値をＴ（＝Ａ−Ｂ）とした場合に、該Ｔのバー２０の幅方向Ｘの微分値｜ｄＴ／ｄＸ｜のバー２０の幅平均のことをいう。なお、真円度とは、バー２０をバー２０の軸中心を中心として一回転させ、半径の振れを測定し、最大値と最小値の差を求めるものである。振れ値の測定には、非接触のレーザー変位計が好ましいが、接触式のダイヤルゲージやテーパーゲージを使用しても構わない。振れ値の測定でバー２０を回転させる際、たわみを排除するために、バー２０の軸は鉛直方向に配置し、上下の両方を固定して測定する。真円度の振れ値Ａをバー２０の幅方向Ｘで測定する間隔は、任意の値で構わないが微分の精度を持たせるために、バー２０の径をｄとしたとき、測定間隔は２πｄ以下とする。

このように、バー径５ｍｍ以上１５ｍｍ以下、ワイヤー径０．０６ｍｍ以上０．４ｍｍ以下のワイヤーバーで粘度０．０２Ｐａ・ｓの塗布液をウエブ１８に塗布することで、湿潤厚みが５μｍ以上１５μｍ以下の薄膜な塗布膜を得ることができる。

また、本発明において溝切りバーを使用する場合も、バーの直径は５ｍｍ以上１５ｍｍ以下、好ましくは５ｍｍ以上１０ｍｍ以下である。溝のピッチは０．１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下、好ましくは０．２ｍｍ以上０．３ｍｍ以下が適当であり、断面形状としては正弦曲線に近似したものがとくに適している。しかしながら、必ずしもこの様な断面形状に限定されることなく、他の断面形状のものも使用することが出来る。一般に溝切りバーとワイヤーバーとは一定の対応関係があり、それぞれ断面における凸部の頂を結んだ線より下方にある室間の単位長さ当りの面積が等しい場合に、同一条件下における同一塗布量の塗布に適しているとされている。したがってこのような対応関係に基き、ワイヤーバーにおける知見より適切な薄切りバーを選定することができる。

バー２０の材質としては、耐蝕性，強度の面より金属が好ましく、とくにステンレス鋼（ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３１６：共に、ロックウェル硬度がＢ９０以下、ビッカーズ硬さが２００以下）が適している。なお、ＤＬＣコーティングバー（ビッカーズ硬さが１０００以上２０００以下）であってもよい。また、溝切りバーの材質としては、耐蝕性，強度，耐摩耗性の面より金属とくにステンレス鋼が適している。

なお、バー２０の材料は、バー支持面の材料より硬度が高い材料となるようにする。その理由としては、バー２０の材料の硬度が、バー支持面の材料の硬度より低い材料から構成されていると、バー塗布の際にバー２０とバー支持面の間の摩擦によりバー２０が磨耗変形して塗布膜に流動スジの塗布故障を発生してしまうからである。

次に、上記の如く構成されたバー塗布装置１０によりウエブ１８に塗布液を塗布する塗布方法を説明する。

塗布液は塗布ヘッド１２の給液路２４、２６内に供給されて１次側と２次側のビード３６、３８を形成し、回転するバー２０によってピックアップされウエブ１８に塗布される。この際、ウエブ１８とバー２０との接触部において塗布液の計量が行なわれて所望の塗布量のみがウエブ１８に塗布され、他は堰部材２８、３０の外側面に沿って流下する。即ち、バー塗布においては、塗布液はビード３６、３８を介してウエブ１８に塗布されることになる。

なお、このとき、バー２０にラップして連続走行するウエブ１８にかかる張力は、１５０Ｎ／ｍ以上であることが好ましい。その理由としては、２５０Ｎ／ｍ未満であると、バー２０がバー受け部材２２に適切に押し付けられず、段ムラを抑制することができなくなるからである。

また、塗布液はビード３６、３８を形成し適切に維持してゆくためには、バー２０によりピックアップされる塗布液量Ｑ1 がウエブ１８に塗布される塗布液量Ｑ2 と等しいか、或いはこれより大であることが要求される。一般にＱ1 ＞Ｑ2 であれば、１次側ビード３６への塗布液のインプットがアウトプットより大となるから、１次側ビード３６の大きさを一定に保つ場合は、この過剰の塗布液が１次側ビード３６外へ流出する。即ち、バー２０により掻き落された過剰の塗布液の一部は堰部材２８を越えて溢れ、堰部材２８の外側面に沿って流下する。こうして溢れ流下した塗布液は回収され、再び塗布液として再使用されることになる。

さらに、バー２０の回転があまり大きくなると、塗布液の種類によっては、バー２０とウエブ１８の下流側接触部近傍に泡が停留して塗布故障を発生したりすることがある。この泡はバー２０とバー受け部材２２との間に存在する空気がバー２０の回転により巻き込まれて発生するものと考えられるので、これを防止するために、図１に示す如くバー２０の下流側においても、バー２０に向けて塗布液を供給し、堰部材３０よりオーバフローさせて、泡防止用の２次側ビード３８を形成させて、空気が上流側へ巻き込まれないようにすることが好ましい。

本実施の形態にかかるバー塗布装置及び方法によれば、塗布液がバー２０とバー支持面との間に流れ込み、バー２０とバー支持面との間に潤滑膜を形成する場合においても、バー支持面の材料の塗布液の浸漬による表面の膨張が低く抑えられているので、バー支持面の膨張による精度不良に起因する流動スジの発生を抑制することができる。

また、本実施の形態にかかるバー塗布装置及び方法によれば、バー支持面の材料がバー２０の材料より硬度が低い材料を用いていることにより、バー２０が回転することに起因するバー支持面との間の摩擦により、バー２０が磨耗により変形して塗布膜に流動スジの塗布故障を発生することがない。

本発明において、使用される塗布液はとくに限定されるものではなく、高分子化合物の水又は有機溶媒液，顔料水分散液，コロイド溶液等が利用しうる。また塗布液の物性も特に限定されるものではないが、粘度は低い方が適しており、１Ｐａ・ｓ以下、とくに０．５Ｐａ・ｓ以下の塗布液が適している。表面張力も特に限定されないが、５０×１０^−３Ｎ／ｍ以下で特に好ましい結果が得られる。

また、本発明に使用されるウエブ１８としては、紙，プラスチックフイルム，レジンコーティッド紙，合成紙等が包含される。プラスチックフィルムの材質は、たとえば、ポリエチレン，ポリプロピレン等のポリオレフィン、ポリ酢酸ビニル，ポリ塩化ビニル，ポリスチレン等のビニル重合体、６，６−ナイロン，６−ナイロン等のポリアミド、ポリエチレンテレフタレート，ポリエチレン−２，６−ナフタレート等のポリエステル、ポリカーボネート、ヘルローストリアセテート，セルロースダイアセテート等のセルロースアセテート等が使用される。またレジンコーティッド紙に用いる樹脂としては、ポリエチレンをはじめとするポリオレフィンが代表的であるが、必しもこれに限定されない。ウエブの厚みも特に限定されないが、０．０１ｍｍ以上１．０ｍｍ以下程度のものが取扱い，汎用性より見て有利である。

本発明において、適当なビード３６、３８の大きさは各条件により適当な大きさを異にするが、これは塗布液の粘度等の物性，バー２０の構造と回転速度，ウエブ１８の走行速度等により変化するので、ビード３６、３８の大きさ自身を規定することはさしたる意義はなく、むしろコントロールしうるこれらのパラメータをいかに選ぶかを検討するのが現実的である。これらの条件をいかに選択すべきかは、複数のパラメータが複雑にからみ合っているため、結局のところ実験により決定すべきであるが、一般的に述べると、バー２０の回転周速度Ｖｂとウエブ１８の走行速度Ｖｗの相対比Ｖｂ／Ｖｗは１であることがおおく、この相対比を１とした場合、塗布におけるＶｗの限界速度は塗布液の粘度が小なる程、またバー径が小なる程、大きくなる傾向にあるが、粘度を下げることを目的とした塗布液の密度低下や、バーの小径化は乾燥ムラの悪化やバーの振れ回りを発生させるため、塗布液の粘度やバー径の最適化な組み合わせが必要である。

図７は、本発明のバー塗布装置１０を組み込んだ光学補償シートの製造ライン８０である。

光学機能フィルムの製造ライン８０は、図７に示されるように、送出機８２から予め配向膜形成用のポリマー層が形成された透明支持体であるウエブ１８が送り出される。次に、ウエブ１８はガイドローラ８４によってガイドされてラビング処理装置８６に送りこまれ、ラビングローラ８８は、ポリマー層にラビング処理が施される。ラビングローラ８８の下流には除塵機９０が設けられており、ウエブ１８の表面に付着した塵を取り除く。除塵機９０の下流には本発明のバー塗布ヘッド１２が設けられており、ディスコネマティック液晶を含む塗布液がウエブ１８に塗布される。塗布ヘッド１２の下流には、乾燥ゾーン９２、加熱ゾーン９４が順次設けられており、ウエブ１８上の塗布液が乾燥・加熱されて液晶層が形成される。更に、この下流には紫外線ランプ９６が設けられており、紫外線照射により、液晶を架橋させ、所望のポリマーを形成する。これにより、光学補償フィルムが製造され、製造された光学補償フィルムは巻取機９８に巻き取られる。

以上説明した本実施の形態によれば、塗布液がバー２０とバー支持面との間に流れ込み、バー２０とバー支持面との間に潤滑膜を形成する場合においても、バー支持面の材料の塗布液の浸漬による表面の膨張が低く抑えられているので、バー支持面の膨張による精度不良に起因する流動スジの発生を抑制することができる。

また、本実施の形態によれば、バー支持面の材料がバー２０の材料より硬度が低い材料を用いていることにより、バー２０が回転することに起因するバー支持面との間の摩擦により、バー２０が磨耗により変形して塗布膜に流動スジの塗布故障を発生することがない。

実施例により本発明の効果を更に説明する。

（実施例１）
図７に示した本発明のバー塗布装置１０を組み込んだ光学補償フィルムの製造ライン８０により光学補償フィルムを以下の条件で製造した。

ウエブ１８は、厚さ１００μｍのトリアセチルセルロース（フジタック、富士写真フィルム（株）製）の表面に長鎖アルキル変性ポバールの２重量％溶液をフィルム１ｍ² 当たり２５ｍｌになるように塗布後、６０℃で１分間乾燥させて配向膜用樹脂層を形成したものを使用した。このウエブ１８を、送出機８２から送り出すと共に５０ｍ／分で搬送しながらラビング処理装置８６によって配向膜用樹脂層表面にラビング処理を行って配向膜を形成した。ラビング処理におけるラビングローラ８８の押し付け圧力を、配向膜樹脂層の１ｃｍ² あたり９．８×１０^５Ｐａにすると共に、回転周速を５．０ｍ／秒にした。

そして、配向膜用樹脂層をラビング処理して得られた配向膜上に、本発明のバー塗布装置１０を使用して塗布液を塗布した。塗布液は、下記に示すディスコティック化合物ＴＥ−８のＲ（１）とＲ（２）の重量比で４：１の混合物に対し、エチレンオキサイド変性トリメチロールプロパントリアクリレート（Ｖ♯３６０、大阪有機科学（株）製）を１０重量％、セルロースアセテートブチレート（ＣＡＢ５３１−１、イーストマンケミカル社製）を０．６重量％、光重合開始剤（イルガキュア９０７、日本チバガイギー（株）製）を３重量％、増感剤（カヤキュアーＤＥＴ−Ｘ、日本化薬（株）製）を１重量％、添加し、最終的にその混合物の３２重量％メチルエチルケトン溶液とした。その液晶性化合物を含む液に、さらにフッ素系界面活性剤（フルオロ脂肪族基含有共重合体、メガファックＦ７８０、大日本インキ（株）製）を０．３重量％添加し、塗布液として使用した。

そして、真直度がバー１ｍ当たり０．１ｍｍのバー支持面４６に、バー径：８ｍｍ、ワイヤー径：０．０６ｍｍ及び平均斜度Ｄ^＊：１３６×１０^−６のステンレス鋼製（ロックウェル硬度：Ｂ９０以下(ＳＵＳ３１６)）のワイヤーバー２０を支持すると共に、ウエブ１８を走行速度２０ｍ／分で走行させながらワイヤーバー２０も同速で順回転させ、バー塗布ヘッド１２から塗布液をウエブ１ｍ² 当たり５ｍｌ（湿潤膜厚５μｍ）になるように配向膜上に塗布した。ここで、バー受け部材２２の材質は、線膨張係数：４．７及びロックウェル硬度：Ｒ１２６のＰＥＥＫ樹脂であり、バー支持面４６の「塗布液の浸漬による表面の膨張」は、１０μｍであった。なお、線膨張係数の測定にあたってはＡＳＴＭ測定法Ｄ−６９６を、ロックウェル硬度の測定にあたってはＡＳＴＭ測定法Ｄ−７８５を用いた。また、ワイヤーバー２０の平均斜度の測定にあたっては、非接触のレーザー変位計を用いて、ワイヤーバー２０の幅方向の振れ値を測定し、該振れ値の測定結果に基づき、平均斜度Ｄ^＊を算出した。

このバー受け部材２２を有するバー塗布ヘッド１２で塗布液が塗布されたウエブ１８は、１００°Ｃに調整された乾燥ゾーン９２及び、１３０°Ｃに調整された加熱ゾーン９４を通過させてネマチック相を形成した後、この配向膜及び液晶性化合物相が塗布されたウエブ１８を連続搬送しながら、液晶層の表面に紫外線ランプ９６により紫外線を照射した。これにより、光学補償フィルムを製造した。

（実施例２）
バー径：８ｍｍ、ワイヤー径：０．０６ｍｍ及び平均斜度Ｄ^＊：６２×１０^−６のステンレス鋼製（ロックウェル硬度：Ｂ９０以下(ＳＵＳ３１６)）のワイヤーバー２０を用いる共に、線膨張係数：４．７及びロックウェル硬度：Ｒ１２６のＰＥＥＫ樹脂で構成されるバー受け部材２２を用い、バー支持面４６の「塗布液の浸漬による表面の膨張」が１０μｍであること以外は、実施例１と同様にして光学補償フィルムを製造した。

（実施例３）
バー径：８ｍｍ、ワイヤー径：０．０６ｍｍ及び平均斜度Ｄ^＊：６２×１０^−６のステンレス鋼製（ロックウェル硬度：Ｂ９０以下(ＳＵＳ３１６)）のワイヤーバー２０を用いる共に、線膨張係数：４．５〜７．０及びロックウェル硬度：Ｒ７５〜Ｒ１１２のダイフロンで構成されるバー受け部材２２を用い、バー支持面４６の「塗布液の浸漬による表面の膨張」が５μｍであること以外は、実施例１と同様にして光学補償フィルムを製造した。

（実施例４）
バー径：８ｍｍ、ワイヤー径：０．０６ｍｍ及び平均斜度Ｄ^＊：６２×１０^−６のステンレス鋼製（ロックウェル硬度：Ｂ９０以下(ＳＵＳ３１６)）のワイヤーバー２０を用いる共に、線膨張係数：１．６及びロックウェル硬度：Ｂ９０のステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）で構成されるバー受け部材２２を用い、バー支持面４６の「塗布液の浸漬による表面の膨張」が０μｍであること以外は、実施例１と同様にして光学補償フィルムを製造した。

（比較例１）
バー径：８ｍｍ、ワイヤー径：０．０６ｍｍ及び平均斜度Ｄ^＊：１３６×１０^−６のステンレス鋼製（ロックウェル硬度：Ｂ９０以下(ＳＵＳ３１６)）のワイヤーバー２０を用いる共に、線膨張係数：１５及びロックウェル硬度：Ｒ５２のニューライトで構成されるバー受け部材２２を用い、バー支持面４６の「塗布液の浸漬による表面の膨張」が６０μｍであること以外は、実施例１と同様にして光学補償フィルムを製造した。

（まとめ）
評価項目はバー２０の１回転周期でウエブ１８の幅方向に発生する横段状ムラを目視により評価した。評価レベルは、光学補償フィルムの品質評価において、製造品質上極めて好ましいレベルを◎、製造品質を満たすレベルを○、製造品質を満たすが○よりやや劣るレベルを△、製造品質を満たさず不合格となるレベルを×とした。

表１からわかるように、実施例１〜３に示すように、バー支持面の表面の膨張が５０μｍ未満であり、バー支持面の材料の硬度がバー２０の材料の硬度より低い場合には、塗布膜に流動スジが発生せず、面状の良好な塗布膜が得られることがわかる。なお、バー２０の平均斜度Ｄ^＊が１３５×１０^−６を超えた実施例１では、実施例２及び３に比べて面状のやや劣る塗布膜が得られることがわかる。

実施例４は、バー支持面の表面の膨張が５０μｍ未満でも、バー支持面の材料がステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）のようにバー２０の材料と同等の硬度を有するものである場合には、バーが磨耗してしまい、ウエブ１８に対してバー塗布を行なうことができなくなってしまうことを示している。

比較例１は、バー支持面の表面の膨張が６０μｍを超える値である場合には、バー支持面の材料の硬度がバー２０の材料の硬度より低くても、流動スジのある塗布膜しか得られないことを示している。

したがって、バー塗布により流動スジのない塗布膜を得るためには、バー支持面の表面の膨張が１μｍ以上５０μｍ以下であり、かつ、バー支持面の材料の硬度をバー２０の材料の硬度より低くすることが有効であることがわかる。

本発明のバー塗布装置の側面断面図 本発明のバー塗布装置の一部を断面で示した斜視図 ワイヤーバーの説明図 ワイヤーバーにおける塗布液調整の説明図 本発明のバー塗布装置の塗布ヘッドにおけるバーとバー支持面との関係を説明する説明図 バー支持面が円弧部分と直線部分とで構成される場合のエッジを説明する説明図 本発明のバー塗布装置を組み込んだ光学補償シートの製造ラインの説明図

符号の説明

１０…バー塗布装置、１２…バー塗布ヘッド、１４、１６…ガイドローラ、１８…ウエブ、２０…バー、２２…バー受け部材、２４、２６…給液路、２８…上流側堰部材、３０…下流側堰部材、３２…マニホールド、３４…スロット、３６…１次側ビード、３８…２次側ビード、４０…ワイヤーバーの芯金、４２…ワイヤー、４４…ワイヤ列、４６…バー支持面、４８…バー支持面の円弧部分、５０…仮想円形、５２…仮想円形の中心、５４…エッジ、５６…仮想直線、５８…直線、６０…バー支持面の中央位置、６２…バーの中心、６４…バー支持面の直線部分、７２…楔形の空間

Claims (6)

1. 連続走行している支持体に、バー受け部材に支持されて回転する円柱状のバーを用いて塗布液を塗布するバー塗布装置において、
   前記バー受け部材の前記バーを支持するバー支持面の材料は、塗布液の浸漬による表面の膨張が１μｍ以上５０μｍ以下であり、かつ、前記バーの材料より硬度が低い材料であることを特徴とするバー塗布装置。
2. 前記バー支持面の材料は、ＰＥＥＫ樹脂又はポリクロロトリフルオロエチレンであることを特徴とする請求項１に記載のバー塗布装置。
3. 前記バーの真円度の最大値と最小値の差の振れ値をＡ、該Ａをバーの幅方向Ｘで２次近似した値をＢ、前記Ａから前記Ｂを差し引いた値をＴ（＝Ａ−Ｂ）、該Ｔのバーの幅方向Ｘの微分値の絶対値｜ｄＴ／ｄＸ｜のバーの幅平均を平均斜度Ｄ^＊とした際に、平均斜度Ｄ^＊がＤ^＊≦１３５×１０^−６であるバーを有することを特徴とする請求項１又は２のいずれかに記載のバー塗布装置。
4. 前記バー支持面の材料の線膨張係数は、１０×１０^−５／Ｋ以下であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のバー塗布装置。
5. 前記バー支持面の材料のロックウェル硬度は、Ｒ６０以上であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のバー塗布装置。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載のバー塗布装置を用いて、連続走行している支持体上に塗布液を塗布することを特徴とするバー塗布方法。

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