WO2006117999A1

WO2006117999A1 - 塗布装置、塗布方法及び帯状塗布物

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Publication number: WO2006117999A1
Application number: PCT/JP2006/307899
Authority: WO
Inventors: Naoki Shimizu; Ichiro Miyagawa; Daiki Minamino
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 2005-04-28
Filing date: 2006-04-14
Publication date: 2006-11-09
Anticipated expiration: 2007-10-28

Abstract

　本発明は、塗布液の温度バラツキがあっても保温水が熱伝達を遮断することで塗布装置の変形を防止し、塗布装置の変形が少なく、形成した塗布膜のバラツキも少なく、均一性の高い塗布物を製造することができる流量規制型の塗布装置、該塗布装置を使用した塗布方法及び得られる帯状塗布物を提供する。この塗布装置は、塗布液をチャンバーで幅方向に広げた後、スリットを通して塗布液吐出部へ液を供給し、連続的に移動する帯状被塗布体面へビードを形成しながら塗布する塗布装置において、該チャンバーの周囲及び該スリットの周囲にそれぞれ複数の保温水路を有することを特徴とする。

Description

明細書

塗布装置、塗布方法及び帯状塗布物

技術分野

[0001] 本発明は、各種光学フィルム、写真感光材料等の製造に用いられ、連続走行する帯状被塗布体に各種液体塗布組成物を塗布する流量規制型の塗布装置、該塗布装置を使用した塗布方法及び得られる帯状塗布物に関する。

背景技術

[0002] 従来、ハロゲン化銀写真感光材料や光学フィルムの薄膜塗布には、流量規制型で押出方式の塗布装置、例えば、スライドホッパー型やカーテンコータ型塗布装置が汎用されており、これらは各スリットから流出した塗布液を連続走行する帯状被塗布体に対してビードを形成しつつ塗布するものである。このような流量規制型の塗布装置は、薄膜塗布に用いられることが多ぐ精度の高い薄膜を形成するためには、塗布膜厚の管理が極めて重要な因子である。特に、幅方向の膜厚を均一化するための管理が重要であり、その偏差が数％でも、品質上問題となる。

[0003] 幅方向の膜厚変動の主な要因としては、塗布液を流出するスリット間隙のバラツキ

、幅方向での温度分布のバラツキによる塗布液粘度のバラツキ及び幅方向での押し出し圧のバラツキ等が挙げられる。

[0004] 幅方向での温度バラツキを押さえる方法として、コータダイスを断熱材で覆、、雰囲気温度との温度差を防ぐ方法が開示されている (例えば、特許文献 1参照。 ) o

[0005] し力しながら、特許文献 1に記載のような温水路を有するダイスを用いたとしても、雰囲気の影響を遮断するだけでは、塗布液の温度バラツキによりダイスが変形し、スリツト間隙のバラツキを生じ、塗布膜厚の変動を押さえることは難しいものであった。

[0006] 一方、ダイス及び液供給管に保温機能を有し、ダイ保温温度とコータ室 (塗布室）温度との差を 2°C〜 + 2°Cに制御する技術が開示されている（例えば、特許文献 2 参照。）。

[0007] し力しながら、塗布中に、塗布液温度とダイス温度との温度差によりダイスが熱膨張を起こし、ダイスが変形し、やはりスリット間隙のノツキが生じ、塗布膜厚の変動を押さえることはできな力つた。

[0008] 従来のコータの保温方法では、塗布液の温度を吸収して温度を一定に保つには、十分な方法とは言、難、のが現状であった。

特許文献 1：特開平 5— 4066号公報

特許文献 2：特開 2003 - 285343号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0009] 本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、その目的は、流量規制型で押出方式の塗布装置において、塗布環境や塗布液温度に影響されることなぐコータの温度を一定に保温でき、高精度の塗布が可能となる塗布装置、該塗布装置を使用した塗布方法及び塗膜均一性の高い帯状塗布物を提供することにある。

課題を解決するための手段

[0010] 本発明の上記目的は、下記構成により達成された。

[0011] 1.塗布液をチャンバ一で幅方向に広げた後、スリットを通して塗布液吐出部へ液を供給し、連続的に移動する帯状被塗布体面へビードを形成しながら塗布する塗布装置において、該チャンバ一の周囲及び該スリットの周囲にそれぞれ複数の保温水路を有することを特徴とする塗布装置。

[0012] 2.塗布装置を構成する材料がステンレススチールであることを特徴とする前記 1に記載の塗布装置。

[0013] 3.前記ステンレススチールのクロム含有量が、 11%以上、 30%以下であることを特徴とする前記 2に記載の塗布装置。

[0014] 4.前記ステンレススチール力 SUS410, SUS329, SUS302, SUS304, SUS

316、 SUS309, SUS310、 SUS347, SUS318、 SUS630及び SUS317力も選ばれる少なくとも 1種であることを特徴とする前記 2または 3に記載の塗布装置。

[0015] 5.塗布装置の断面積に対する前記複数の保温水路の総断面積の比率が、 4%未満であることを特徴とする前記 1乃至 4のいずれか 1項に記載の塗布装置。

[0016] 6.前記チャンバ一力も前記保温水路までの距離を aとしたとき、前記複数の保温水路の少なくとも一つが係わる aが、 5mm≤a≤20mmであることを特徴とする前記 1乃至 5の、ずれか 1項に記載の塗布装置。

[0017] 7.スリット面から前記保温水路までの距離を bとしたとき、前記複数の保温水路の少なくとも一つが係わる bが、 5mm≤b≤20mmであることを特徴とする前記 1乃至 6 の!、ずれか 1項に記載の塗布装置。

[0018] 8.前記チャンバ一力前記保温水路までの距離を a、前記チャンバ一から塗布装置外面までの距離を cとしたとき、複数の保温水路の少なくとも 1つが係わる aZcが、

1Z100く aZcく 1Z3であることを特徴とする前記 1乃至 7のいずれ力 1項に記載の塗布装置。

[0019] 9.前記スリットから前記保温水路までの距離を b、前記チャンバ一から塗布装置外面までの距離を cとしたとき、複数の保温水路の少なくとも 1つが係わる b/cが、 1/1 00< bZc< lZ3であることを特徴とする前記 1乃至 8のいずれ力 1項に記載の塗布装置。

[0020] 10.前記複数の保温水路の少なくとも一つが、長穴状貫通口であることを特徴とする前記 1乃至 9のいずれ力 1項に記載の塗布装置。

[0021] 11.押出方式の塗布装置であることを特徴とする前記 1乃至 10のいずれか 1項に記載の塗布装置。

[0022] 12.前記 1乃至 11のいずれか 1項に記載の塗布装置を用いて、塗布液を連続走行する帯状被塗布体上に塗布することを特徴とする塗布方法。

[0023] 13.前記 1乃至 11のいずれか 1項に記載の塗布装置を用いて、塗布液を連続走行する帯状被塗布体上に塗布した後、乾燥して巻き取られたことを特徴とする帯状塗布物。

発明の効果

[0024] 本発明により、塗布液の温度バラツキがあっても保温水が熱伝達を遮断することで塗布装置の変形を防止し、塗布装置の変形が少なぐ形成した塗布膜のノラツキも少なぐ均一性の高い塗布物を製造することができる流量規制型の塗布装置、該塗布装置を使用した塗布方法及び得られる帯状塗布物を提供することができた。

図面の簡単な説明

[0025] [図 1]本発明の塗布装置の一例を示す模式断面図である。 [図 2]本発明の塗布装置の他の例を示す模式断面図である。

[図 3]従来の塗布装置の斜視図である。

[図 4]塗布装置を用いた塗布方法の一例を示す概略断面図である。

符号の説明

[0026] 1 フロントバー

1' ノ、ソクノ ¹ ~"

2 チャンバ一

3 スリット

4 塗布液配管

10、 11、 13、 30 塗布装置 (ダイス）

12、 22 保温水路（A)

12' 、 22' 保温水路（B)

20 保温水路

31 帯状被塗布体

33 バックアップロール

34 塗布液

35 ビード

36 減圧チャンバ一

発明を実施するための最良の形態

[0027] 本発明者らは、上記課題に鑑み鋭意検討を行った結果、塗布液をチャンバ一で幅方向に広げた後、スリットを通して塗布液吐出部へ液を供給し、連続的に移動する帯状被塗布体面へビードを形成しながら塗布する塗布装置にぉヽて、該チャンバ一の周囲及び該スリットの周囲にそれぞれ複数の保温水路を有することを特徴とする塗布装置により、塗布液の温度バラツキがあっても保温水が熱伝達を遮断することで塗布装置の変形を防止し、塗布装置の変形が少なぐ形成した塗布膜のバラツキも少なく、均一性の高、塗布物を製造することができる流量規制型の塗布装置を実現できることを見出し、本発明に至った次第である。

[0028] 以下、本発明を詳細に説明する。 [0029] はじめに、本発明の塗布装置（以下、ダイスともいう）を図を持って説明する。

[0030] 図 4は、塗布装置を用いた塗布方法の一例を示す概略断面図である。

[0031] 図 4において、帯状被塗布体 31はバックアップロール 33により支持され、矢印方向に連続搬送されている。塗布装置 30から押し出された塗布液 34は、ビード 35を形成して塗布対象面に塗布される。塗布装置 30とバックアップロールとの間には、ビード 35の形成を安定ィ匕させるための減圧チャンバ一 36が設けられている。

[0032] 図 3は、従来の塗布装置の一例を示す斜視図であり、保温水路の配置を示す。

[0033] 塗布装置 10は、フロントバー 1とバックバー！/ は固定方法 (不図示）により貼り合せるように固定され、 2枚のバーの間にチャンバ一 2およびスリット 3が形成される。フロントバー 1とバックバー：^ には保温水を通水する円筒状の保温水路 20が各一本づつチャンバ一 2及びスリット 3に平行に設けられている。チャンバ一 3には塗布液供給管 4が接続されており、塗布液が供給される。塗布液はチャンバ一内を広がり、スリツト 3を通して押し出される。塗布液の接する面 (チャンバ一内面、スリット内面）と保温水路 20が図に示す様な位置関係にある場合、塗布液の温度変動に対して塗布装置の部分的な温度変動を抑えることができず、変形が起こり、幅方向の塗布精度を保持するのに限界があった。

[0034] 図 1は、本発明の塗布装置の一例を示す模式断面図である。

[0035] 図 1中、 11は本発明の塗布装置であり、フロントバー 1とバックバー！/ とにより、図 3の塗布装置と同様にチャンバ一 2およびスリット 3が形成される。チャンバ一部にはチャンバ一 2を囲む様に、保温水を通水する多数の円筒状の保温水路 (A) 12及びスリット部にはスリット 3に平行に設けられ保温水路 (B) 12' が設けられている。

[0036] 図 1において、チャンバ一 2から保温水路（A) 12までの距離 aとは、チャンバ一 2の壁面力も保温水路 (A) 12の壁面までの最短距離であり、図 1中に aとして示した。

[0037] aは、 5mm≤ a≤ 20mmの範囲であることが好ましぐ a > 20mmでは、塗布液から熱伝達を受ける面積が大きくなり、ダイス変形が生じる。また、 a< 5mmでは力卩ェ上の精度および強度の観点力も好ましくない。 aは更に好ましくは 10mm≤a≤ 15mm である。また、保温水路 (A) 12は、チャンバ一 2の周りに同心円上に形成されることが好ましぐフロントバー 1及びバックバー！/ に少なくとも 1本ずつ、好ましくは 2本以上 10本以内の範囲で形成されることが好ましい。保温水路 (A) 12の直径は 5mm以上、 20mm以下が好ましい。

[0038] また、スリット面力保温水路 (B) l^ までの距離 bとは、スリット 3の壁面力保温水路 (B) 12' の壁面までの最短距離を表し、図 1中、 bとして示した。

[0039] bは、 5mm≤b≤20mmの範囲であり、 b> 20mmでは、塗布液から熱伝達を受ける面積が大きくなり、ダイス変形が生じる。また、 b< 5mmでは加工上の精度および強度の観点力好ましくない。 bは好ましくは 10mm≤b≤15mmである。また、保温水路 (B) l^ はフロントバー 1、ノックバ一！/ に少なくとも 1本ずつ、好ましくは複数本スリット面に平行に形成されることが好ましい。保温水路 (B)の直径は 5mm以上、 20mm以下が好ましい。

[0040] また、チャンバ一 2からダイス外面までの距離 cとは、チャンバ一 2の壁面からダイスの外面までの最短距離であり、図 1中、 cとして示した。

[0041] チャンバ一 2から保温水路（A) 12までの距離を a、チャンバ一 2からダイス外面までの距離を cとしたとき、本発明においては、 1Z100く aZcく 1Z3の範囲であることが好ましぐ aZc≥lZ3では、塗布液力も熱伝達受ける面積が大きくなり、ダイス変形が生じる。また、 lZlOO≥aZcでは保温水路とチャンバ一が近すぎることから精度を求める加工が出来ないケースが発生する。

[0042] 本発明に係る保温水路の形態をとることにより、塗布液の温度変動による塗布装置の温度変動を抑えることができ、高、塗布精度を実現することができた。

[0043] 図 2は、本発明の塗布装置の他の例を示す模式断面図である。

[0044] 図 2中、 13は本発明の塗布装置であり、フロントバー 1とバックバー！/ とにより、図 1と同様にチャンバ一 2およびスリット 3が形成される。チャンバ一部には、チャンバ一 2を囲む様に、保温水を通水する長穴状の保温水路 (A) 22,及びスリット部には、スリット 3に平行に設けられた保温水路 (Β) 22' が設けられている。

[0045] チャンバ一 2から保温水路（Α) 22までの距離 a、スリット面から保温水路（B) 22' までの距離 b、チャンバ一 2からダイス外面までの距離 cは、図 1と同様の定義を適用することがでさる。

[0046] 図 1における保温水路は円筒状の保温水路であり、図 2は長穴状の保温水路を示したが、保温水路を長穴状にすることで、保温水が無い部分力塗布液温度バラッキがダイス全体に伝わる事を防ぎ、ダイスの変形を抑制することができる点で好ましい。し力しながら、加工精度を求めると長穴状貫通口を加工できないケースもあり、その場合は、図 1に示すような多数の円形を有する円筒状の保温水路を配することで、長穴状貫通口と同等の熱遮断効果を得ることで、ダイスの変形を抑制することができる。

[0047] 図 1、 2に示す様な本発明の塗布装置とすることにより、塗布環境温度や塗布液温度に影響されることなぐ塗布装置を一定温度に保つことが可能となり、幅手方向の膜厚変動を抑えることが可能となり、安定した薄膜の帯状塗布物を製造することが可能となったものである。

[0048] 本発明の塗布装置を構成する材料としては、特に制限はなヽが、必要とする剛性、加工性や腐食性の観点から、ステンレススチールであることが特に好ましい。また、クロム含有量は 11%以上、 30%以下であることが好ましぐより好ましいクロム含有量は 15%以上、 25%以下であり、更に好ましくは 16%以上、 20%以下である。ステンレススチーノレとしては、 f列えば、、 SUS410, SUS329, SUS302, SUS304, SUS3 16、 SUS309, SUS310, SUS347, SUS318, SUS630また ίま SUS317力ら選ばれる材料を用いて形成することが好ましぐ特に好ましくは SUS630、 SUS304、 S US 316等である。

[0049] 本発明の塗布装置を用いて、連続的に移動する帯状被塗布体としては、特に制限されないが、例えば、ポリエステルフィルム、セルロースエステルフィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリエーテルスルホンフィルム、ノルボルネン榭脂フィルム等を挙げることができる。中でも、ポリエステルフィルム、セルロースエステルフィルムが好ましい。

[0050] 本発明の塗布装置を用いて形成される帯状塗布物としては、例えば、ハロゲンィ匕銀写真感光材料や各種光学フィルム等の厳しい膜厚精度が要求される製品の形成に適しており、特に、光学フィルムの形成に適する。光学フィルムとしては、例えば、紫外線遮断、熱線反射、反射防止、液晶用視野角拡大等の光学フィルムが挙げられる。

[0051] これらのフィルムを形成する塗布液としては、種々の機能性材料を溶媒に溶解したものや分散されたもの等種々の形態のものを用いることができる。

[0052] 塗布液を形成する溶媒としては、水の他、種々の有機溶媒を用いることができ、例えば、メタノール、エタノール、 i プロパノール等のアルコール類、アセトン、メチルェチルケトン等のケトン類、メチレンクロライド、エチレンクロライド等のハロゲン化炭化水素、ベンゼン、トルエン等の溶媒を用いることができ、またそれらの溶媒の混合物であつても良い。

実施例

[0053] 以下に本発明の実施例を挙げて具体的に説明するが、本発明の実施態様はこれらの例に限定されるものではない。

[0054] 図 3に示す L、 H、 Wが各々 200mm (L)、 200mm (H)、幅 1500mm (W)であり、図 1〜3に示す塗布装置を用い、雰囲気温度 22°C、保温水温度 22°Cで、塗布液温度を表 1に示す温度で、塗布速度 lmZsで、帯状被塗布体として三酢酸セルロースフィルム上に、 100m長を連続塗布し、乾燥して巻き取り帯状塗布物を形成した。この時、塗布終端部を評価試料として採取した。

[0055] なお、塗布液としては、メチルェチルケトンにポリビニルブチラールを固形分濃度として 5質量％溶液としたものを用いた。

[0056] また、塗布装置を形成する材料として、 SUS630 (クロム含有量 17%)のブロックを選択し、研削及び穿孔加工して下記の塗布装置を形成し、下記の方法、条件に従つて塗布を行った。

[0057] 実施例 1

図 1において、スリット幅 200 μ m、チャンバ一 2の内径 20mmで、保温水路 φ = 10 mmで、 a= 10mm、 b= 10mm、 c = 90mm、保温水路（A)を 6本、保温水路（B)を 6本設けた。塗布装置断面積 Mに対する保温水路断面積計 Mの比、 M /M = 3.

1 2 2 1

0%であった。

[0058] 実施例 2

図 1において、スリット幅 200 μ m、チャンバ一 2の内径 20mmで、保温水路 φ = 10 mmで、 a= 10mm、 b= 10mm、 c = 90mm、保温水路（A)を 6本、保温水路（B)を 4本設けた。塗布装置断面積 Mに対する保温水路断面積計 Mの比、 M /M = 2. 4%であった。

[0059] 実施例 3

図 1において、スリット幅 200 μ m、チャンバ一 2の内径 20mmで、保温水路 φ = 10 mmで、 a = 30mm、 b= 10mm、 c = 90mm、保温水路（A)を 6本、保温水路（B)を 4本設けた。 M /M = 2. 4%であった。

2 1

[0060] 実施例 4

図 1において、スリット幅 200 μ m、チャンバ一 2の内径 20mmで、保温水路 φ = 10 mmで、 a= 10mm、 b = 30mm、 c = 90mm、保温水路（A)を 6本、保温水路（B)を 4本設けた。 M /M = 1. 9%であった。

2 1

[0061] 実施例 5

図 1において、スリット幅 200 μ m、チャンバ一 2の内径 20mmで、保温水路 φ = 10 mmで、 a = 30mm、 b = 30mm、 c = 90mm、保温水路（A)を 6本、保温水路（B)を 4本設けた。 M /M = 1. 9%であった。

2 1

[0062] 実施例 6

図 2にお!/ヽて、スジッ卜間隙 200 m、チャンノー 2の内径 20mmで、 a = 10mm, b = 10mm、 c = 90mm、長穴の幅 10mmで各保温水路（A) 2本、保温水路（B) 2本を設けた。 M /M = 5. 5%であった。

2 1

[0063] 比較例

図 3において、スリット間隙 200 μ m、チャンバ一 2の内径 20mmで、保温水路 φ = 10mmで、チャンバ一の壁面と保温水路の壁面との距離を 95mmとして、左右対称の位置に 1本ずつ設けた。 M /M =0. 5%であった。

2 1

[0064] 以上のようにして作製した各帯状塗布物の終端部の塗布品質について、下記の基準に従って 4段階で評価し、その結果を表 1に示す。

[0065] 〔評価〕

◎：幅手方向の塗布変動が見られな、

〇：幅手方向の塗布変動が殆ど見られない

△：幅手方向の塗布変動が僅かに見られない

X：幅手方向の塗布変動が明らかに見られる [0066] [表 1]

[0067] 表 1に記載の結果より明らかなように、本発明の通水路を設けた塗布装置は、比較例に対し、塗布液の温度が変動した場合においても、安定した塗布品質が得られた

[0068] また、上記方法と同様にして、ダイスの材料を SUS630カゝら SUS304 (クロム含有率 19%)に変更した塗布装置を用い、上記と同様の評価を行った結果、本発明の構成からなる塗布装置は、比較例に対し、優れた塗膜均一性を示すことを確認することができた。

Claims

請求の範囲

[1] 塗布液をチャンバ一で幅方向に広げた後、スリットを通して塗布液吐出部へ液を供給し、連続的に移動する帯状被塗布体面へビードを形成しながら塗布する塗布装置にお、て、該チャンバ一の周囲及び該スリットの周囲にそれぞれ複数の保温水路を有することを特徴とする塗布装置。

[2] 塗布装置を構成する材料がステンレススチールであることを特徴とする請求の範囲第 1項に記載の塗布装置。

[3] 前記ステンレススチールのクロム含有量力 11%以上、 30%以下であることを特徴とする請求の範囲第 2項に記載の塗布装置。

[4] 前記ステンレススチール力 SUS410, SUS329, SUS302, SUS304, SUS31

6、 SUS309, SUS310、 SUS347, SUS318、 SUS630及び SUS317力も選ばれる少なくとも 1種であることを特徴とする請求の範囲第 2項または第 3項に記載の塗布装置。

[5] 塗布装置の断面積に対する前記複数の保温水路の総断面積の比率が、 4%未満であることを特徴とする請求の範囲第 1項乃至第 4項のいずれ力 1項に記載の塗布装置。

[6] 前記チャンバ一から前記保温水路までの距離を aとしたとき、前記複数の保温水路の少なくとも一つが係わる aが、 5mm≤a≤ 20mmであることを特徴とする請求の範囲第 1項乃至第 5項のいずれか 1項に記載の塗布装置。

[7] スリット面から前記保温水路までの距離を bとしたとき、前記複数の保温水路の少なくとも一つが係わる bが、 5mm≤b≤ 20mmであることを特徴とする請求の範囲第 1項乃至第 6項の、ずれか 1項に記載の塗布装置。

[8] 前記チャンバ一から前記保温水路までの距離を a、前記チャンバ一から塗布装置外面までの距離を cとしたとき、複数の保温水路の少なくとも 1つが係わる aZcが、 1

Zl00< aZc< lZ3であることを特徴とする請求の範囲第 1項乃至第 7項のいずれ力 1項に記載の塗布装置。

[9] 前記スリットから前記保温水路までの距離を b、前記チャンバ一から塗布装置外面までの距離を cとしたとき、複数の保温水路の少なくとも 1つが係わる b/cが、 1/10 0<bZc< lZ3であることを特徴とする請求の範囲第 1項乃至第 8項のいずれか 1 項に記載の塗布装置。

[10] 前記複数の保温水路の少なくとも一つが、長穴状貫通口であることを特徴とする請求の範囲第 1項乃至第 9項のいずれか 1項に記載の塗布装置。

[11] 押出方式の塗布装置であることを特徴とする請求の範囲第 1項乃至第 10項のいずれか 1項に記載の塗布装置。

[12] 請求の範囲第 1項乃至第 11項のいずれ力 1項に記載の塗布装置を用いて、塗布液を連続走行する帯状被塗布体上に塗布することを特徴とする塗布方法。

[13] 請求の範囲第 1項乃至第 11項のいずれ力 1項に記載の塗布装置を用いて、塗布液を連続走行する帯状被塗布体上に塗布した後、乾燥して巻き取られたことを特徴とする帯状塗布物。