(57)【要約】【課題】樹脂フィルムの製造工程中において、比較的高粘度の塗液を、装置構成が単純で操作および保守が簡易なロッドコート法によって塗布することが可能な、塗布方法および塗布装置を提供する。【解決手段】樹脂フィルムの上面側に配置した塗工ロッドを、該塗工ロッドの長手方向に間欠的に配置した複数対のローラを有する支持体で外接支持しながら前記樹脂フィルムに押し付けて前記樹脂フィルムと略同速かつ順方向に回転させると共に、前記塗工ロッドの下流側かつテンターの上流側に配置したガイドロールまたは第２塗工ロッドで前記樹脂フィルムの下面を支持し、前記樹脂フィルムの上面に連続的に計量供給される前記塗液を前記塗工ロッドで平滑化する。【選択図】図１
2008086990.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂フィルムの製造工程中で、走行する前記樹脂フィルムの上面に第１塗工ロッドを用いて塗液を塗布したのち、テンター内で前記塗液を乾燥および／または硬化する塗布方法において、前記樹脂フィルムの上面側に配置した前記第１塗工ロッドを、該第１塗工ロッドの長手方向に間欠的に配置した複数対のローラを有する支持体で外接支持しながら前記樹脂フィルムに押し付けて前記樹脂フィルムと略同速かつ順方向に回転させると共に、前記第１塗工ロッドの下流側かつテンターの上流側に配置したガイドロールで前記樹脂フィルムの下面を支持し、前記樹脂フィルムの上面に連続的に計量供給される前記塗液を前記第１塗工ロッドで平滑化することを特徴とする塗布方法。
【請求項２】
前記樹脂フィルムの幅がＷ、前記第１塗工ロッドの直径がＤｃ、前記ガイドロールの直径がＤｇである場合に、前記第１塗工ロッドと前記ガイドロールの軸中心間距離をＤｃ＋Ｄｇ以上Ｗ／２以下とすることを特徴とする請求項１に記載の塗布方法。
【請求項３】
前記樹脂フィルムの上面に供給される前記塗液として粘度が２００〜２０００ｍＰａ・ｓの塗液を用いることを特徴とする請求項１または２に記載の塗布方法。
【請求項４】
押出機によりポリマーを押し出し、該ポリマーをシート状に成形して前記樹脂フィルムとなし、請求項１〜３のいずれかに記載の塗布方法を用いて、前記塗液を前記樹脂フィルムに塗布し、塗膜を形成する、塗膜つき樹脂フィルムの製造方法。
【請求項５】
前記樹脂フィルムの下面に塗液を塗布し、前記ガイドロールとして第２塗工ロッドを用いることにより、前記樹脂フィルムの下面に過剰量供給される塗液を前記第２塗工ロッドで計量することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の塗布方法。
【請求項６】
樹脂フィルムの製造工程中で、走行する前記樹脂フィルムの両面に第１および第２の塗工ロッドを用いて塗液を塗布したのち、テンター内で前記塗液を乾燥および／または硬化する塗布方法において、前記樹脂フィルムの上面側に配置した前記第１塗工ロッドを、その長手方向に間欠的に配置した複数対のローラを有する支持体で外接支持しながら前記樹脂フィルムに押し付けて前記樹脂フィルムと略同速かつ順方向に回転させると共に、前記第１塗工ロッドの下流側かつテンターの上流側にあって前記樹脂フィルムの下面側に配置した前記第２塗工ロッドを、その長手方向に間欠的に配置した複数対のローラを有する支持体で外接支持しながら前記樹脂フィルムに押し付けて前記樹脂フィルムと略同速度かつ順方向に回転させ、前記樹脂フィルムの上面に連続的に計量供給される第１塗液を前記第１塗工ロッドで平滑化すると同時に、前記樹脂フィルムの下面に過剰量供給される第２塗液を前記第２塗工ロッドで計量することを特徴とする塗布方法。
【請求項７】
前記樹脂フィルムの幅がＷ、前記第１塗工ロッドの直径がＤｃ、前記第２塗工ロッドの直径がＤ２である場合に、前記第１塗工ロッドと前記第２塗工ロッドの軸中心間距離をＤｃ＋Ｄ２以上Ｗ／２以下とすることを特徴とする請求項５または６に記載の塗布方法。
【請求項８】
前記樹脂フィルムの上面に供給される前記第１塗液として粘度が２００〜２０００ｍＰａ・ｓの塗液を用い、前記樹脂フィルムの下面に供給される前記第２塗液として粘度が１〜５０ｍＰａ・ｓの塗液を用いることを特徴とする請求項５〜７のいずれかに記載の塗布方法。
【請求項９】
押出機によりポリマーを押し出し、該ポリマーをシート状に成形して前記樹脂フィルムとなし、請求項５〜８のいずれかに記載の塗布方法を用いて、塗液を前記樹脂フィルムに塗布し、塗膜を形成する、塗膜つき樹脂フィルムの製造方法。
【請求項１０】
樹脂フィルムの製造工程中に配置され、走行する前記樹脂フィルムの上面に第１塗工ロッドを用いて塗液を塗布する塗布装置であって、前記樹脂フィルムの上面側に配置した前記第１塗工ロッドと、複数対のローラからなり前記第１塗工ロッドを回転自在に外接支持する支持体を前記第１塗工ロッドの長手方向に間欠的に複数配置した支持手段と、前記支持手段で支持した前記第１塗工ロッドを前記樹脂フィルムに押し付ける押し付け手段と、前記第１塗工ロッドの下流側かつ前記樹脂フィルムの下面側に配置したガイドロールと、前記樹脂フィルムの上面に塗液を連続的に供給する塗液供給手段とを有することを特徴とする塗布装置。
【請求項１１】
前記樹脂フィルムの幅がＷ、前記第１塗工ロッドの直径がＤｃ、前記ガイドロールの直径がＤｇである場合に、前記第１塗工ロッドと前記ガイドロールの軸中心間距離をＤｃ＋Ｄｇ以上Ｗ／２以下とすることを特徴とする請求項１０に記載の塗布装置。
【請求項１２】
前記樹脂フィルムの下面にも塗液を塗布する塗布装置であって、前記ガイドロールが第２塗工ロッドであり、前記樹脂フィルムの下面に塗液を連続的に供給する塗液供給手段を有することを特徴とする請求項１０または１１に記載の塗布装置。
【請求項１３】
樹脂フィルムの製造工程中に配置され、走行する前記樹脂フィルムの両面に第１および第２の塗工ロッドを用いて塗液を塗布する塗布装置であって、前記樹脂フィルムの上面側に配置した前記第１塗工ロッドと、複数対のローラからなり前記第１塗工ロッドを回転自在に外接支持する支持体を前記第１塗工ロッドの長手方向に間欠的に複数配置した支持手段と、前記支持手段で支持した前記第１塗工ロッドを前記樹脂フィルムに押し付ける押し付け手段と、前記第１塗工ロッドの下流側かつ前記樹脂フィルムの下面側に配置した前記第２塗工ロッドと、複数対のローラからなり前記第２塗工ロッドを回転自在に外接支持する支持体を前記第２塗工ロッドの長手方向に間欠的に複数配置した第２支持手段と、前記樹脂フィルムの上面に第１塗液を連続的に供給する第１塗液供給手段と、前記樹脂フィルムの下面に第２塗液を連続的に供給する第２塗液供給手段とを有することを特徴とする塗布装置。
【請求項１４】
前記樹脂フィルムの幅がＷ、前記第１塗工ロッドの直径がＤｃ、前記第２塗工ロッドの直径がＤ２である場合に、前記第１塗工ロッドと前記第２塗工ロッドの軸中心間距離をＤｃ＋Ｄ２以上Ｗ／２以下とすることを特徴とする請求項１２または１３に記載の塗布装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塗布方法および塗布装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
二軸延伸ポリエステルフィルムなどの樹脂フィルムは、タッチパネルや液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイなどの光学用部材のベースフィルムとして広く使用されるようになってきた。樹脂フィルムを用いた光学用部材の１つに、ディスプレイの前面に装着されるハードコートフィルムがある。ハードコートフィルムは、樹脂フィルムの片面に耐擦傷性や耐摩耗性などの特性を備えるハードコート膜を積層して用いている。これらの特性を備えるハードコート膜は、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、メラミン系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリエステル系樹脂などで構成され、膜厚は１〜１５μｍが好ましいとされている。
【０００３】
従来、ハードコート膜の積層方法としては、活性線硬化型樹脂のモノマーあるいはオリゴマーを有機溶剤で希釈した塗液を、ダイコート法、ロッドコート法、ロールコート法、グラビアコート法などを用いて樹脂フィルムの表面に塗布し、乾燥オーブンで有機溶剤を蒸発させた後、紫外線などの活性線を照射して硬化させる方法が一般的である。しかしながら前述した従来の方法は、有機溶剤を多量に用いるため、環境への負荷が大きいだけでなく、防爆設備を有する塗布・乾燥装置が必要であり製造コストが増大するという問題があった。
【０００４】
かかる問題に対し、特許文献１で開示されているように、樹脂フィルムの製造工程中においてアクリルオリゴマーと反応希釈剤を主成分とする塗液を塗布することで、耐擦傷性や耐摩耗性などの特性を発現するハードコートフィルムが発明された。かかる塗液は、防爆設備を有さない従来の樹脂フィルム製造装置中で塗布しても安全が確保される程度に有機溶剤の配合量を減らすことが可能であるため、環境への負荷を低減できると共に、従来樹脂フィルムの製造ラインとは別の塗布専用ラインで行っていた塗布工程（オフラインコーティングと呼ぶ）を必要としないためハードコートフィルムの製造コストを低減できる。しかしながら、従来の有機溶剤で希釈した塗液の粘度が１〜１０ｍＰａ・ｓ程度であるのに対して、有機溶剤の配合量を極力減らした塗液の粘度は２００ｍＰａ・ｓ以上となり、塗工性が著しく悪化するという問題を新たに生じた。
【０００５】
樹脂フィルムの製造工程中に塗液を塗布するいわゆるインラインコーティングは、一般に、塗液を塗布した後、テンターと呼ばれる装置のオーブンを利用して塗液を乾燥させる。テンターは樹脂フィルムの両端部をクリップにて把持し、樹脂フィルムの横延伸もしく同時二軸延伸を行う装置である。クリップは樹脂フィルムを間欠的に把持するため、樹脂フィルムに振動を生じる。その振動は塗工部まで伝播し、横段ムラと呼ばれる塗布ムラを生じることが知られている（例えば、特許文献２）。
【０００６】
そのためインラインコーティングにはロッドコート法が広く用いられている。ロッドコート法としては、例えば特許文献３で開示されているように、塗工ロッドの長手方向に間欠的に配置した複数対のローラを有する支持体で外接支持しながら樹脂フィルムの下面に押し付けて、予め樹脂フィルムに供給した過剰量の塗液を塗工ロッドで掻き落とす（計量する）方法が知られている。このようなロッドコート法は、塗工ロッドの外周面に形成された溝の頂点が樹脂フィルムと接触しているため、樹脂フィルムの振動を抑えることができ横段ムラを生じ難い。ここで、「溝の頂点が樹脂フィルムと接触している」とは、基本的に溝の頂点が樹脂フィルムと直接接触している状態をいうが、現実には、塗液のごく薄い膜が溝の頂点と樹脂フィルムとの間に介在することもあるので、かかる状態も含んでいるものとする。
【０００７】
また、ロッドコート法は、装置構成が単純で、操作および保守が簡易で、比較的高速に塗布できる等の特徴を有するためインラインコーティングに用いて好適である。しかし、ロッドコート法を用いて好適な塗液の粘度範囲は通常１００ｍＰａ・ｓ以下である（例えば、非特許文献１）。
【０００８】
本発明者らの知見によると、ロッドコート法において高粘度の塗液を塗布することが困難である理由の１つは、高粘度の塗液は流動性が低いため、塗工ロッドで掻き落とした塗液を回収し、循環して使用することが難しいためである。仮に吸引等の手段によって回収しても、塗液中に入り込んだ気泡や異物を除去するために、特別な装置や処理時間が必要になり、生産性が低下してしまう。塗液を循環することなく塗布するロッドコート法としては、例えば特許文献４で開示されているように、塗工ロッドの支持体から塗液を供給し、塗工ロッドによってピックアップされる塗液量と樹脂フィルムに塗布される塗液量とを等しくする方法が知られている。しかしこの方法においても、塗液の粘度は１００ｍＰａ・ｓ以下が好ましい。塗液の粘度が高い場合には、塗工ロッドによって支持体から塗液をピックアップする際に塗液がスジ状になり、塗工ロッドと樹脂フィルムとの接触部の直前に形成される液だまりが樹脂フィルムの幅方向に不均一となるため、塗布スジと呼ばれる塗布欠点を生じやすいのである。
【０００９】
塗液を循環することなく、かつ、塗工ロッドと樹脂フィルムとの接触部の直前に形成される液だまりが均一となるように塗布するロッドコート法としては、例えば特許文献５で開示されているように、塗工ロッドの近傍に配置したダイによって樹脂フィルムの上面に塗液を供給する方法が知られている。本発明者らの知見によると、この方法であれば、塗工ロッドと樹脂フィルムとの接触部の直前に形成される液だまりは、重力の作用によって広がるために、塗液が高粘度であっても樹脂フィルムの幅方向に均一となりやすい。しかし、塗液が塗工ロッドと樹脂フィルムに囲まれた空間（即ち塗工ロッドの外周面に形成された溝の部分）を通過する際、塗液に生じる圧力は塗液の粘度に比例するため、粘度が高い場合には塗工ロッドと樹脂フィルムの間に高い圧力がかかる。従来のインラインコーティングでは、塗布後の樹脂フィルムはテンターのクリップで両端部のみを把持されるため、樹脂フィルムは幅方向に撓み易い。従って塗液の粘度が高い場合には、塗液の圧力によって樹脂フィルムの中央部で塗工ロッドと樹脂フィルムが離間し、塗布厚みが所望よりも厚くなったり、樹脂フィルムの幅方向に塗布厚みムラを生じるなどの問題がある。
【００１０】
樹脂フィルムの幅方向の撓みを防止する手段としては、塗工ロッドで樹脂フィルムの下面に塗液を塗布する際に、塗工ロッドの前後に配置したガイドロールで樹脂フィルムの上面を押圧し、塗工ロッドに対する樹脂フィルムの巻き付け角を一定とする方法が知られている（例えば、特許文献６、特許文献７）。しかし、この場合も樹脂フィルムの下面に塗布するため、前述の塗液回収の問題および塗液を塗工ロッドでピックアップする際に生じるスジの問題により、塗液の粘度は１００ｍＰａ・ｓ以下が好ましい。また、樹脂フィルムの両面に、同時に塗液を塗布することができない。
【００１１】
一方、粘度２００ｍＰａ・ｓ以上の塗液を塗布するのに好適な塗布方式としては、ダイコート法、ロールコート法、グラビアコート法などが知られている。これらの塗布方式は塗工具（ダイ、塗工ロール、グラビアロール）と樹脂フィルムを非接触状態に保ち、塗工具と樹脂フィルムとの間隙に保持した塗液を塗布するものである。従って、これらの塗布方式をインラインコーティングに適用すると、前述したテンターに起因する樹脂フィルムの振動によって、塗工具と樹脂フィルムとの間隙に保持した塗液が振動し横段ムラを生じ易い。また、ロッドコート法に比べ装置構成が複雑になるため、操作および保守が煩雑となる。
【特許文献１】特開２００５−０４１２０５号公報
【特許文献２】特開２００４−１７４４１０号公報
【特許文献３】特開２００１−２７６７１３号公報
【特許文献４】特許第１１６９８６３号公報
【特許文献５】特許第２８０５１７７号公報
【特許文献６】特開２０００−１０７６６１号公報
【特許文献７】特開２００４−１１３９６３号公報
【非特許文献１】原崎勇次著、「コーティング方式」、日本、槇書店、１９７９年１０月３０日発行、５６ｐ．
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明の課題は、上記のような問題の発生を防止し、樹脂フィルムの製造工程中において、樹脂フィルムの片面に耐擦傷性や耐摩耗性などの特性を備えるハードコート膜を積層することと、必要に応じてハードコート膜の反対面に易滑性や易接着性などの特性を備える機能膜を積層可能にすることである。そして、装置構成が単純で、操作および保守が簡易で、横段ムラを生じ難いロッドコート法によって塗布することが可能な、塗布方法および塗布装置を提供することにある。また、樹脂フィルムの製造工程中において、樹脂フィルムの片面に比較的高粘度の塗液を塗布すると同時に、その反対面に低粘度の塗液を塗布することが可能であり、装置構成が単純で操作および保守が簡易な塗布方法および塗布装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するために本発明によれば、樹脂フィルムの製造工程中で、走行する前記樹脂フィルムの上面に第１塗工ロッドを用いて塗液を塗布したのち、テンター内で前記塗液を乾燥および／または硬化する塗布方法において、前記樹脂フィルムの上面側に配置した前記第１塗工ロッドを、該第１塗工ロッドの長手方向に間欠的に配置した複数対のローラを有する支持体で外接支持しながら前記樹脂フィルムに押し付けて前記樹脂フィルムと略同速かつ順方向に回転させると共に、前記第１塗工ロッドの下流側かつテンターの上流側に配置したガイドロールで前記樹脂フィルムの下面を支持し、前記樹脂フィルムの上面に連続的に計量供給される前記塗液を前記第１塗工ロッドで平滑化することを特徴とする塗布方法が提供される。
【００１４】
また、本発明の好ましい形態によれば、前記樹脂フィルムの幅がＷ、前記第１塗工ロッドの直径がＤｃ、前記ガイドロールの直径がＤｇである場合に、前記第１塗工ロッドと前記ガイドロールの軸中心間距離をＤｃ＋Ｄｇ以上Ｗ／２以下とすることを特徴とする塗布方法が提供される。
【００１５】
また、本発明の好ましい形態によれば、前記樹脂フィルムの上面に供給される前記塗液として粘度が２００〜２０００ｍＰａ・ｓの塗液を用いることを特徴とする塗布方法が提供される。
【００１６】
また、本発明の好ましい形態によれば、押出機によりポリマーを押し出し、該ポリマーをシート状に成形して前記樹脂フィルムとなし、上記の塗布方法を用いて、前記塗液を前記樹脂フィルムに塗布し、塗膜を形成する、塗膜つき樹脂フィルムの製造方法が提供される。
【００１７】
また、本発明の好ましい形態によれば、前記樹脂フィルムの下面に塗液を塗布し、前記ガイドロールとして第２塗工ロッドを用いることにより、前記樹脂フィルムの下面に過剰量供給される塗液を前記第２塗工ロッドで計量することを特徴とする塗布方法が提供される。
【００１８】
また、本発明の別の形態によれば、樹脂フィルムの製造工程中で、走行する前記樹脂フィルムの両面に第１および第２の塗工ロッドを用いて塗液を塗布したのち、テンター内で前記塗液を乾燥および／または硬化する塗布方法において、前記樹脂フィルムの上面側に配置した前記第１塗工ロッドを、その長手方向に間欠的に配置した複数対のローラを有する支持体で外接支持しながら前記樹脂フィルムに押し付けて前記樹脂フィルムと略同速かつ順方向に回転させると共に、前記第１塗工ロッドの下流側かつテンターの上流側にあって前記樹脂フィルムの下面側に配置した前記第２塗工ロッドを、その長手方向に間欠的に配置した複数対のローラを有する支持体で外接支持しながら前記樹脂フィルムに押し付けて前記樹脂フィルムと略同速度かつ順方向に回転させ、前記樹脂フィルムの上面に連続的に計量供給される第１塗液を前記第１塗工ロッドで平滑化すると同時に、前記樹脂フィルムの下面に過剰量供給される第２塗液を前記第２塗工ロッドで計量することを特徴とする塗布方法が提供される。
【００１９】
また、本発明の好ましい形態によれば、前記樹脂フィルムの幅がＷ、前記第１塗工ロッドの直径がＤｃ、前記第２塗工ロッドの直径がＤ２である場合に、前記第１塗工ロッドと前記第２塗工ロッドの軸中心間距離をＤｃ＋Ｄ２以上Ｗ／２以下とすることを特徴とする塗布方法が提供される。
【００２０】
また、本発明の好ましい形態によれば、前記樹脂フィルムの上面に供給される前記第１塗液として粘度が２００〜２０００ｍＰａ・ｓの塗液を用い、前記樹脂フィルムの下面に供給される前記第２塗液として粘度が１〜５０ｍＰａ・ｓの塗液を用いることを特徴とする塗布方法が提供される。
【００２１】
また、本発明の好ましい形態によれば、押出機によりポリマーを押し出し、該ポリマーをシート状に成形して前記樹脂フィルムとなし、上記の塗布方法を用いて、塗液を前記樹脂フィルムに塗布し、塗膜を形成する、塗膜つき樹脂フィルムの製造方法が提供される。
【００２２】
また、本発明の別の形態によれば、樹脂フィルムの製造工程中に配置され、走行する前記樹脂フィルムの上面に第１塗工ロッドを用いて塗液を塗布する塗布装置であって、前記樹脂フィルムの上面側に配置した前記第１塗工ロッドと、複数対のローラからなり前記第１塗工ロッドを回転自在に外接支持する支持体を前記第１塗工ロッドの長手方向に間欠的に複数配置した支持手段と、前記支持手段で支持した前記第１塗工ロッドを前記樹脂フィルムに押し付ける押し付け手段と、前記第１塗工ロッドの下流側かつ前記樹脂フィルムの下面側に配置したガイドロールと、前記樹脂フィルムの上面に塗液を連続的に供給する塗液供給手段とを有することを特徴とする塗布装置が提供される。
【００２３】
また、本発明の好ましい形態によれば、前記樹脂フィルムの幅がＷ、前記第１塗工ロッドの直径がＤｃ、前記ガイドロールの直径がＤｇである場合に、前記第１塗工ロッドと前記ガイドロールの軸中心間距離をＤｃ＋Ｄｇ以上Ｗ／２以下とすることを特徴とする塗布装置が提供される。
【００２４】
また、本発明の好ましい形態によれば、前記樹脂フィルムの下面にも塗液を塗布する塗布装置であって、前記ガイドロールが第２塗工ロッドであり、前記樹脂フィルムの下面に塗液を連続的に供給する塗液供給手段を有することを特徴とする塗布装置が提供される。
【００２５】
また、本発明の別の形態によれば、樹脂フィルムの製造工程中に配置され、走行する前記樹脂フィルムの両面に第１および第２の塗工ロッドを用いて塗液を塗布する塗布装置であって、前記樹脂フィルムの上面側に配置した前記第１塗工ロッドと、複数対のローラからなり前記第１塗工ロッドを回転自在に外接支持する支持体を前記第１塗工ロッドの長手方向に間欠的に複数配置した支持手段と、前記支持手段で支持した前記第１塗工ロッドを前記樹脂フィルムに押し付ける押し付け手段と、前記第１塗工ロッドの下流側かつ前記樹脂フィルムの下面側に配置した前記第２塗工ロッドと、複数対のローラからなり前記第２塗工ロッドを回転自在に外接支持する支持体を前記第２塗工ロッドの長手方向に間欠的に複数配置した第２支持手段と、前記樹脂フィルムの上面に第１塗液を連続的に供給する第１塗液供給手段と、前記樹脂フィルムの下面に第２塗液を連続的に供給する第２塗液供給手段とを有することを特徴とする塗布装置が提供される。
【００２６】
また、本発明の好ましい形態によれば、前記樹脂フィルムの幅がＷ、前記第１塗工ロッドの直径がＤｃ、前記第２塗工ロッドの直径がＤ２である場合に、前記第１塗工ロッドと前記第２塗工ロッドの軸中心間距離をＤｃ＋Ｄ２以上Ｗ／２以下とすることを特徴とする塗布装置が提供される。
【００２７】
本発明における樹脂フィルムとしては、溶融製膜もしくは溶液製膜が可能な樹脂フィルムが好適に用いられる。その具体例としては、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリフェニレンスルフィド、アセテート、ポリカーボネート、アクリル系樹脂などからなるフィルムを挙げることができる。これらの内、特に透明性、機械的強度、寸法安定性などに優れた熱可塑性樹脂からなるフィルムが好ましい。画像表示装置の光学用部材のベースフィルムとして用いるためには、光線透過率が高く、ヘイズ値が低いことが好ましいため、ポリエステル、アセテートおよびアクリル系樹脂より選ばれた少なくとも１種からなるフィルムが好ましい。透明性、ヘイズ値、機械特性の点から、特にポリエステルフィルムが好ましく用いられる。
【００２８】
また、本発明における樹脂フィルムは、単層のフィルムであっても良いし、２層以上の積層構造の複合体フィルムであっても良い。また、上記複合体フィルムは、内層部と表層部を構成する樹脂が、化学的に異種の樹脂であっても同種の樹脂であっても良い。
【００２９】
本発明において、「樹脂フィルムと略同速に回転させる」とは、第１塗工ロッドの周速とフィルムの走行速度との速度差を±１０％以下で回転させることをいう。また、速度差はより小さい方がよく、±５％以下で回転させることが好ましい。さらに好ましくは速度差を±１％以下で回転させることが好ましい。積極的に第１塗工ロッドを駆動させてフィルム走行速度と同期させても良いし、また、装置構成を単純化し操作を簡易にするために第１塗工ロッドをフィルムに従動回転させて略同速で回転させても良い。第２塗工ロッドについても同様である。
【００３０】
また、本発明において、「第１塗工ロッドで平滑化する」とは、予め計量して供給した塗液を第１塗工ロッドで平らにすることをいい、「第２塗工ロッドで計量する」とは、過剰に供給した塗液の過剰分を第２塗工ロッドで掻き落とすことをいう。
【００３１】
また、本発明において、「樹脂フィルムの下面に過剰量供給される」とは、前記第２塗工ロッドで計量後に前記樹脂フィルム上に塗布されている前記第２塗液の量に対して多く供給されることをいう。
【００３２】
本発明において、塗液の粘度は、レオメータ（レオテック社製  ＲＣ２０）を用いて、ＪＩＳ  Ｚ８８０３の規格に従い測定する。その際、測定条件である塗液の温度および剪断速度は、実際の塗布部における塗液の温度および剪断速度を用いるのが理想ではあるが、塗布部における塗液の温度および剪断速度を正確に知ることは難しい。そこで、塗液の温度については、液だまり中央部の温度を放射温度計で測定して、塗布部の温度に近い温度を使用すれば良い。剪断速度については、本発明においては塗工ロッドが樹脂フィルムと略同速かつ順転するため、剪断速度は非常に小さい。従って、１〜５０／ｓの剪断速度を用いれば良く、代表値として１０／ｓの剪断速度を用いて差し支えない。
【発明の効果】
【００３３】
本発明に係る塗布方法および塗布装置によれば、装置構成が単純で操作および保守が簡易なロッドコート法によって、走行する樹脂フィルムの上面に従来に比べ高粘度の塗液を塗布できる。インラインコーティングにおいて横段ムラを生じることなく高粘度の塗液を塗布できるようになるため、従来は有機溶剤で希釈して低粘度化していた塗液を、有機溶剤で希釈しない塗液に置き換えることが可能となり、環境への負荷を低減できる。さらに、従来は有機溶剤を使用するため防爆設備を有するオフラインコーティングで実施していた塗布工程の一部をインラインコーティングで実施可能になるため、製造コストを低減できる。また、本発明に係る別の塗布方法および塗布装置によれば、走行する樹脂フィルムの上面に従来に比べ高粘度の塗液を塗布しながら、下面に従来と同程度の低粘度塗液を同時に塗布することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
本発明における樹脂フィルムの製造工程としては、溶融製膜もしくは溶液製膜によってシート状に成形したのち二軸延伸する製造工程が好ましい。二軸延伸方法は逐次二軸延伸もしくは同時二軸延伸が好ましく、逐次二軸延伸における横延伸工程と同時二軸延伸における縦横延伸工程にはテンターを用いる。本発明の塗布方法および塗布装置を用いる位置は、逐次二軸延伸の場合は縦延伸工程と横延伸工程の間、同時二軸延伸の場合はキャスト工程と縦横延伸工程の間であり、塗布した塗液をテンターのオーブンで乾燥および／または硬化させるためテンターの直前であることが好ましい。
【００３５】
樹脂フィルムの製造工程中に塗液を塗布する際の装置構成を図７および図８を用いて説明する。図７は逐次二軸延伸法による樹脂フィルムの製造工程の一形態を示しており、図８は図７の工程中において樹脂フィルムに塗液を塗布する際の装置構成を示している。逐次二軸延伸法による樹脂フィルムの製造工程は、図７に示すように、押出機９１、口金９２、キャストドラム９３、縦延伸機９４、横延伸機９５、巻取りロール９６からなり、ポリマーを押出機９１で溶融して押し出し、口金９２からシート状に吐出し、キャストドラム９３で冷却固化して得られる未延伸フィルムを、縦延伸機９４で長手方向に延伸して一軸延伸フィルムとし、該一軸延伸フィルムを横延伸機９５で幅方向に延伸して二軸延伸フィルムとし、該二軸延伸フィルムを巻取りロール９６によって連続的に巻き取るものである。該工程中において樹脂フィルムに塗液を塗布する際は、図８に示すように、縦延伸機９４と横延伸機９５の間に塗布装置９７を設置し、一軸延伸された樹脂フィルムに塗布を行なう。ここでは逐次二軸延伸法における例を示したが、同時二軸延伸法において同時二軸延伸機の前に本塗布装置を設置しても良い。
【００３６】
本発明における樹脂フィルムの走行速度は、速すぎると塗布スジが発生しやすくなり、遅すぎると走行速度に変動を生じやすくなるため、塗液を塗布する位置において５〜１００ｍ／分が好ましく、１０〜６０ｍ／分がより好ましい。
【００３７】
本発明で用いる樹脂フィルムの厚みは特に限定されないが、光学用部材のベースフィルムとして用いる場合には機械的強度やハンドリング性などの点から、二軸延伸後の厚みは１０〜５００μmが好ましく、２０〜３００μｍがより好ましい。
【００３８】
本発明における樹脂フィルムの走行方向にかける単位幅当たりの張力は、３０００Ｎ／ｍ以上１００００Ｎ／ｍ以下であることが好ましい。一般に、逐次二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムの製造装置においては、縦延伸機と横延伸機の間にかかる張力は１００００Ｎ／ｍ以下で設計されているため、設計上の上限値を超えない範囲とする。また、張力を３０００Ｎ／ｍより小さくすると、樹脂フィルムの走行が不安定となることがある。
【００３９】
本発明を更に図面を参照して説明する。まず、本発明の第１の実施形態について説明する。図１は本発明の第１の実施形態の塗布装置の側面図である。図３は本発明の第１の実施形態の樹脂フィルムの上面側に配置される塗工ロッドおよび支持手段の正面図である。
【００４０】
第１塗工ロッドたる塗工ロッド１１は、例えば、平滑な丸棒の外周面にワイヤーを巻いて溝を形成したワイヤーロッドや、平滑な丸棒の外周面に転造加工で溝を形成した転造ロッドなどを用いることができる。塗工ロッド１１の材質はステンレスが好ましく、特にＳＵＳ３０４またはＳＵＳ３１６が好ましい。塗工ロッド１１の表面にはハードクロムメッキなどの表面処理を施してもよい。塗工ロッド１１の直径は５〜４０ｍｍが好ましく、１０〜３０ｍｍがより好ましい。塗工ロッド１１の回転は、樹脂フィルム１へ傷が入るのを防止するため、樹脂フィルム１と略同速かつ順方向に回転させる。
【００４１】
塗液１４の塗布量は、塗布直後の湿潤状態において２〜１００ｇ／ｍ２が好ましく、４〜５０ｇ／ｍ２がより好ましい。塗布量は従来のロッドコート法と同様に塗工ロッド１１に形成された溝の大きさによって調節できる。溝の大きさは、塗工ロッド１１がワイヤーロッドの場合は巻き付けるワイヤーの線径を変更し、塗工ロッド１１が転造ロッドの場合は溝深さおよび／または溝ピッチの異なるダイスで転造加工することで変更できる。
【００４２】
樹脂フィルム１の上面に塗液１４を連続的に計量供給する塗液供給手段３３は、タンク１５、ポンプ１６、フィルタ１７、吐出口金１８で構成される。これ以外に、塗液１４の温度調節手段や脱泡手段などを具備しても良い。ポンプ１６によって樹脂フィルム１の上面に計量供給された塗液１４は、塗工ロッド１１と樹脂フィルム１の接触部の上流側に液だまりを形成し、塗工ロッド１１によって平滑化される。塗液１４の塗布幅は、ポンプ１６の吐出量によって調節する。ポンプ１６は、定量性および低脈動性が要求されるため、ダイヤフラムポンプまたはモーノポンプが好ましい。
【００４３】
図３に示すように、塗工ロッド１１の支持体１３は、複数対のローラ１２で構成され、塗工ロッド１１の長手方向に間欠的に複数配置される。高粘度の塗液１４を塗工ロッド１１で平滑化する場合には、塗工ロッド１１と樹脂フィルム１の間に作用する塗液の圧力が大きくなるため、塗工ロッド１１と樹脂フィルム１が離間しないように塗工ロッド１１を樹脂フィルム１に強く押し付ける必要がある。従来の支持体としては、塗工ロッドの軸方向に延在するＶ字型溝や半円型溝に塗工ロッドをはめ込む構造のものが知られているが、塗工ロッド１１の樹脂フィルム１への押し付け力を大きくすると、塗工ロッド１１と支持体との摩擦抵抗が大きくなり、塗工ロッドの回転不良を生じるため好ましくない。本実施形態では塗工ロッド１１を複数対のローラ１２で構成された支持体１３で周方向に回転自在に支持することにより、塗工ロッド１１と支持体１３との摩擦抵抗を小さくできるため、押し付け力が大きくても塗工ロッド１１の回転不良を生じない。
【００４４】
ローラ１２の直径は、８ｍｍ以上であることが汎用のベアリングを用いることができるため好ましく、塗工ロッド１１の直径の２倍以下であることが配置スペースを確保できるため好ましい。ローラ１２の幅は、３ｍｍ以上であることが汎用のベアリングを用いることができるため好ましく、塗工ロッド１１の直径の２倍以下であることが塗工ロッド１１とローラ１２の片当たりを小さくできるため好ましい。また、塗工ロッド１１の摩耗を軽減するため、ローラ１２の表層には塗工ロッド１１より硬度が低い材料を用いるのが好ましく、合成ゴムやエラストマを使用することが好ましい。ここで、エラストマとは、射出成形法、押出成形法、注型成型法、ブロー成形法、インフレーション成型法などにより溶融成形が可能なゴム状の弾性体樹脂をいう。エラストマとしては、ウレタンエラストマ、ポリエステルエラストマ、ポリアミドエラストマなどが好ましく、特に、耐摩耗性、機械的強度に優れた熱可塑性ポリウレタンエラストマを使用することが好ましい。ローラ１２の表層に形成するエラストマの厚みは０．５〜６ｍｍが好ましい。エラストマの硬度は６０〜９８Ａ（ＪＩＳ  Ｋ６２５３の規格に従い測定）が好ましい。
【００４５】
図３に示すように、塗工ロッド１１の支持手段３１は、一対のローラ１２を備える複数の支持体１３と、塗工ロッド１１の少なくとも一端において塗工ロッド１１の周方向には回転自在とし軸方向および上下方向の動きを拘束するホルダー３２とを有する。支持体１３の配置間隔Ｌ１は、高粘度の塗液１４を平滑化する際の塗工ロッド１１の撓み量が１０μｍ以下となるように配置するのが好ましい。撓み量は、樹脂フィルム１の走行方向にかかる張力と塗工ロッド１１に対する樹脂フィルム１の巻き付け角度から算出される樹脂フィルム１の面外方向への反力を塗工ロッド１１にかかる等分布加重とし、ローラ１２を支持点とし、塗工ロッド１１の断面二次モーメントおよびヤング率を用いて材料力学の式より求めればよい。塗工ロッド１１にかかる荷重が算出できない場合は、およその目安として、支持体１３の配置間隔Ｌ１を塗工ロッド１１の直径の７〜１５倍とするのが好ましい。塗工ロッド１１の押し付け手段（図示せず）は、支持手段３１を上下に移動し任意の位置で固定できるように構成する。具体的には、支持手段３１をリニアガイドなどを用いて上下方向のみに移動可能となるように設置し、エアシリンダやオイルシリンダなどを用いて支持手段３１をストッパーに押し付けて固定するように構成しても良いし、ボールネジなどを用いて支持手段３１を任意の位置に移動し固定できるように構成しても良い。
【００４６】
塗工ロッド１１の下流側かつテンター４の上流側には、樹脂フィルム１の全幅を下面側から支持するガイドロール１９を設ける。前述したように、高粘度の塗液１４を塗工ロッド１１で平滑化する場合には、塗工ロッド１１と樹脂フィルム１の間に作用する塗液の圧力が大きくなる。ガイドロール１９を設けていない従来の方法では、塗工ロッド１１の下流側の樹脂フィルム１はテンター４で両端のみが把持された状態であるため、樹脂フィルム１の走行方向にかかる張力は樹脂フィルム１の端部より中央部の方が小さくなる。そのため、塗工ロッド１１と樹脂フィルム１の間に大きな圧力が作用すると、樹脂フィルム１の中央部が塗工ロッド１１から離間してしまう。本実施形態では、塗工ロッド１１の下流側かつテンター４の上流側にガイドロール１９を設けることで、樹脂フィルム１の撓みが抑制され、高粘度の塗液１４が塗布可能になる。ガイドロール１９は、一般的な金属ロールを用いて好適であり、直径は１００〜２００ｍｍが好ましい。
【００４７】
より好ましい態様として、塗工ロッド１１とガイドロール１９との軸中心間距離Ｌａは、樹脂フィルム１の幅がＷ、塗工ロッド１１の直径がＤｃ、ガイドロール１９の直径がＤｇである場合に、Ｄｃ＋Ｄｇ以上Ｗ／２以下であることが好ましい。軸中心間距離ＬａがＤｃ＋Ｄｇより小さいと、塗工ロッド１１とガイドロール１９とが干渉する可能性を生じる。軸中心間距離ＬａがＷ／２より大きいと、ガイドロール１９による樹脂フィルム１の幅方向の撓みを抑制する効果が小さくなる。
【００４８】
より好ましい態様として、樹脂フィルム１の上面に供給する塗液１４の粘度は２００〜２０００ｍＰａ・ｓであることが好ましい。塗液１４の粘度が２００ｍＰａ・ｓより小さくなると、塗工ロッド１１と樹脂フィルム１の接触部の上流側に形成される液だまりの変動が大きくなり、塗布厚みにムラを生じたり、塗布幅が変動してクリップを汚染することがある。また、ロッドコート法においては、リブスジと呼ばれる塗布スジが発生することがある。リブスジは、通常、２ｍｍ以下の小さなピッチで塗布面全体に発生する。一般に、塗液の粘度が高いと発生しやすいが、塗布直後においてリブスジの発生が視認されても、塗液が乾燥または硬化するまでの間にレベリングして、品質上問題にならない程度まで低減することがある。本発明者らの知見によると、塗液１４の粘度が２０００ｍＰａ・ｓ以下であれば、リブスジは品質上問題にならない程度までレベリングしやすい。また、ロッドコート法において塗工ロッドを樹脂フィルムと順方向に回転させる場合、塗工ロッドと樹脂フィルムが離れる部分に生じるメニスカスに気泡が混入し、泡スジと呼ばれる塗布スジが発生することがある。気泡の混入は、メニスカス内に存在する塗液流れの分岐点において、塗液の圧力が大気圧より低くなることに起因している。分岐点の圧力は、塗液の粘度が高いほど低下することが知られている。本発明者らの知見によると、塗液１４の粘度が２０００ｍＰａ・ｓより大きくなると泡スジの発生頻度が増加する。
【００４９】
塗工ロッド１１に対する巻き付け角度θは、塗布面の状態を見ながら調整することが好ましい。巻き付け角度θは、小さすぎると塗液１４を十分に平滑化できなくなり塗布厚みにムラを生じ、大きすぎると泡スジを生じる。本発明者らの知見によると、塗布面の状態が最も良好となる巻き付け角度θは３度以上１０度以下の範囲内に存在する。巻き付け角度θは、図５に示すように、塗工ロッド１１の軸に垂直な断面において、樹脂フィルム１が塗工ロッド１１の外周に巻き付いている部分を塗工ロッド１１の軸中心における角度で表したものである。従って、巻き付け角度θは、塗工ロッド１１とガイドロール２との間のフィルムパスに相当する接線の水平からの傾きθ１と、塗工ロッド１１とガイドロール１９との間のフィルムパスに相当する接線の水平からの傾きθ２の和もしくは差として求めることができる。
【００５０】
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。図２は本発明の第２の実施形態の塗布装置の側面図である。図４は本発明の第２の実施形態の樹脂フィルムの下面側に配置される塗工ロッドおよび支持手段の正面図である。前述した第１の実施形態と異なるのは、第１の実施形態におけるガイドロール１９に代えて第２塗工ロッドたる塗工ロッド２１を用いることで、樹脂フィルム１の上面に高粘度の第１塗液たる塗液１４を塗布すると同時に、樹脂フィルム１の下面に低粘度の第２塗液たる塗液２４を塗布するように構成したことである。この塗工ロッド２１は、第１の実施形態におけるガイドロール１９の役割を果たしつつ、しかも下面にも塗膜を形成するという機能を同時に果たすものである。第１塗工ロッドたる塗工ロッド１１、支持手段３１（ローラ１２、支持体１３、ホルダー３２で構成）、第１塗液供給手段たる塗液供給手段３３（タンク１５、ポンプ１６、フィルタ１７、吐出口金１８で構成）は、第１の実施形態と同様であるためここでは説明を省略する。
【００５１】
塗工ロッド２１は、塗工ロッド１１の下流側かつテンター４の上流側であって、樹脂フィルム１の下面側に配置する。塗工ロッド２１は、平滑な丸棒の外周面にワイヤーを巻いて溝を形成したワイヤーロッドや、平滑な丸棒の外周面に転造加工で溝を形成した転造ロッドなど、従来から知られている一般的なものを用いることができる。材質はステンレスが好ましく、特にＳＵＳ３０４またはＳＵＳ３１６が好ましい。塗工ロッド２１の表面にはハードクロムメッキなどの表面処理を施してもよい。塗工ロッド２１の直径は５〜４０ｍｍが好ましく、１０〜３０ｍｍがより好ましい。塗工ロッド２１の回転は、樹脂フィルム１へ傷が入るのを防止するため、樹脂フィルム１と略同速かつ順方向に回転させる。
【００５２】
塗液２４の塗布量は、塗布直後の湿潤状態において２〜１００ｇ／ｍ２が好ましく、４〜５０ｇ／ｍ２がより好ましい。塗布量は従来のロッドコート法と同様に塗工ロッド２１に形成された溝の大きさによって調節できる。溝の大きさは、塗工ロッド２１がワイヤーロッドの場合は巻き付けるワイヤーの線径を変更し、塗工ロッド２１が転造ロッドの場合は溝深さおよび／または溝ピッチの異なるダイスで転造加工することで変更できる。
【００５３】
樹脂フィルム１の下面に塗液２４を連続的に過剰量供給する第２塗液供給手段たる塗液供給手段４３は、タンク２５、ポンプ２６、フィルタ２７、吐出口金２８で構成される。これ以外に、塗液２４の温度調節手段や脱泡手段などを具備しても良い。ポンプ２６によって樹脂フィルム１の下面に過剰量供給された塗液２４は、塗工ロッド２１と樹脂フィルム１の接触部で、塗工ロッド２１によって過剰分を掻き落とされる。塗液２４の塗布幅は、吐出口金２８の吐出幅によって調整する。ポンプ２６は、ある程度の定量性および低脈動性が要求されるため、ギアポンプ、ダイヤフラムポンプ、モーノポンプが好ましい。
【００５４】
図４に示すように、塗工ロッド２１の支持体２３は、一対のローラ２２で構成され、塗工ロッド２１の長手方向に間欠的に複数配置される。塗工ロッド１１を樹脂フィルム１に強く押し付けると、樹脂フィルム１を支持する塗工ロッド２１も樹脂フィルム１に強く押し付けられる。そこで、塗工ロッド１１と同様に、塗工ロッド２１は一対のローラ２２で構成された支持体２３で周方向に回転自在に支持する。
【００５５】
ローラ２２の直径は、８ｍｍ以上であることが汎用のベアリングを用いることができるため好ましく、塗工ロッド２１の直径の２倍以下であることが配置スペースを確保できるため好ましい。ローラ２２の幅は、３ｍｍ以上であることが汎用のベアリングを用いることができるため好ましく、塗工ロッド２１の直径の２倍以下であることが塗工ロッド２１とローラ２２の片当たりを小さくできるため好ましい。ローラ２２の表層に用いて好ましい材料とその厚みおよび硬度はローラ１２と同様である。
【００５６】
塗工ロッド２１の第２支持手段たる支持手段４１は、一対のローラ２２を備える複数の支持体２３と、塗工ロッド２１の少なくとも一端において塗工ロッド２１の周方向には回転自在とし軸方向および上下方向の動きを拘束するホルダー４２とを有する。支持体２３の配置間隔Ｌ２は、塗工ロッド２１の撓み量が１０μｍ以下となるように配置するのが好ましい。撓み量は、樹脂フィルム１の走行方向にかかる張力と塗工ロッド２１に対する樹脂フィルム１の巻き付け角度から算出される樹脂フィルム１の面外方向への反力を塗工ロッド２１にかかる等分布加重とし、ローラ２２を支持点とし、塗工ロッド２１の断面二次モーメントおよびヤング率を用いて材料力学の式より求めればよい。塗工ロッド２１にかかる荷重が算出できない場合は、およその目安として、支持体２３の配置間隔Ｌ２を塗工ロッド２１の直径の７〜１５倍とするのが好ましい。
【００５７】
より好ましい態様として、塗工ロッド１１と塗工ロッド２１との軸中心間距離Ｌｂは、樹脂フィルム１の幅がＷ、塗工ロッド１１の直径がＤｃ、塗工ロッド２１の直径がＤ２である場合に、Ｄｃ＋Ｄ２以上Ｗ／２以下であることが好ましい。理由は第１の実施形態と同様である。
【００５８】
樹脂フィルム１の下面に供給する塗液２４の粘度は、従来の塗工ロッドと同様に低粘度であることが好ましく、特に１〜５０ｍＰａ・ｓであることが好ましい。また、塗液２４によって形成される膜は、樹脂フィルム１の搬送や巻き取りを容易にするための易滑性や、樹脂フィルム１を他部材と貼り合わせる際の密着性を向上するための易接着性などの特性を備えることが好ましい。これらの特性を発現する塗液としては、水分散性のアクリル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂から選ばれる少なくとも一種を主たる成分とする水系塗液が好ましい。
【００５９】
巻き付け角度θは、第１の実施形態と同様であるが、θ２は塗工ロッド１１と塗工ロッド２１との間のフィルムパスに相当する接線の水平からの傾きとする。
【実施例】
【００６０】
次に、実施例に基づいて本発明を具体的に説明するが、本発明は必ずしも以下の実施例に限定されるものではない。
［実施例１］
極限粘度（固有粘度ともいう）０．６２ｄｌ／ｇ（ＪＩＳ  Ｋ７３６７の規格に従い、２５℃のｏ−クロロフェノール中で測定）のポリエチレンテレフタレート（以下ＰＥＴと省略する）のチップを、１８０℃で十分に真空乾燥した後、押出機９１に供給して２８５℃で溶融し、Ｔ字型口金９２よりシート状に押し出し、静電印加キャスト法を用いて表面温度２３℃の鏡面キャストドラム９３に巻き付けて冷却固化して未延伸フィルムとした。続いて縦延伸機において、この未延伸フィルムを、８０℃に加熱したロール群で加熱し、さらに赤外線ヒータにて加熱しながら長手方向に３．２倍延伸し、５０℃に調整した冷却ロールで冷却し、一軸延伸の樹脂フィルム１とした。樹脂フィルム１の幅Ｗは１６００ｍｍであった。続いて図１に示す塗布装置を用いて、速度２５ｍ／分で走行するこの樹脂フィルム１の上面に塗液１４を塗布した。続いて横延伸機９５において、塗液１４が塗布された樹脂フィルム１の両端をテンター４のクリップ３で把持し、９０℃のオーブン内に導いて加熱し、引き続き１００℃のオーブン内で幅方向に３．７倍延伸し、さらに２２０℃のオーブン内で幅方向に５％弛緩処理しつつ塗液１４の硬化およびフィルムの熱固定を行い、片面に塗液１４の硬化膜を形成した二軸延伸フィルムを得た。縦延伸機９４と横延伸機９５の間の張力は、フィルムの走行方向にかかる単位幅当たりの張力が８０００Ｎ／ｍとなるようにダンサーロールで制御した。
【００６１】
塗工ロッド１１は、材質ＳＵＳ３１６、直径Ｄｃ＝１６ｍｍ、幅１９００ｍｍ、溝ピッチ２５０μｍ、溝深さ５４μｍの転造ロッド（オーエスジー株式会社製）とした。ローラ１２は、直径１７ｍｍ、幅１６ｍｍのアルミパイプ材の表面に、厚さ２．５ｍｍ、硬度９０Ａの熱可塑性ポリウレタンエラストマを接着して構成した。支持体１３は、２個のローラ１２を軸中心間距離２４ｍｍで水平に並べ、ローラ１２が周方向に回転自在で軸方向と上下方向に拘束されるよう構成した。図３に示す支持手段３１は、支持体１３を長手方向に配置間隔Ｌ１＝１６０ｍｍで１０個配置し、ホルダー３２を塗工ロッド１１の両端に配置し、塗工ロッド１１が周方向に回転自在で軸方向と上下方向に拘束されるよう構成した。ガイドロール１９は、表面にハードクロムメッキを施した金属ロールで、直径Ｄｇ＝２００ｍｍ、幅２２００ｍｍとした。塗工ロッド１１とガイドロール１９の軸中心間距離Ｌａは８００ｍｍ、すなわち樹脂フィルム１の幅Ｗの１／２とした。図５に示す塗工ロッド１１に対するフィルム１の巻き付け角度θは、塗工ロッド１１とガイドロール２の関係が（ａ）の状態、すなわち、塗工ロッド１１の下面よりもガイドロール２の上面の位置が低い場合であり、θ１を４度、θ２を１０度としたので、θ＝θ２−θ１＝６度であった。
【００６２】
塗液供給手段３３は、タンク１５、ポンプ１６、フィルタ１７、吐出口金１８で構成した。ポンプ１６はダイヤフラムポンプ（株式会社タクミナ製、脈動率±３．５％の範囲）を用い、吐出量を６５０ｇ／分とした。吐出口金１８はスリット間隙０．１ｍｍ、スリット幅１２００ｍｍのダイとした。これら塗液供給手段３３は２５℃に温度調節した。塗液１４は、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートとジペンタエリスリトールペンタアクリレートの混合物（商品名：カヤラッドＤＰＨＡ、日本化薬株式会社製）６３重量部（固形分重量比、以下同様）、メチル化メラミン樹脂（商品名：サイメル３０３、米国Ｃｙｔｅｃ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ  Ｉｎｃ．製）２１重量部、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（商品名：アロニックスＭ−３５０、東亞合成株式会社製）１６重量部の混合液とした。この塗液１４の粘度は、温度２５℃、剪断速度１０／ｓにおいて、２０００ｍＰａ・ｓであった。
【００６３】
このとき、塗工ロッド１１で平滑化直後の塗布幅は１４００±２０ｍｍであり、塗布幅の変動は工程安定性の視点で許容できる範囲であった。塗工ロッド１１で平滑化直後の塗布面を目視で観察すると、弱いリブスジは発生していたが、製品長さ３０００ｍを採取する２時間の間に泡スジは発生しなかった。二軸延伸後の積層フィルム（塗液１４の硬化膜＋ＰＥＴフィルム）の厚みは１３０±３μｍであり、厚みムラの大きさは塗液１４を塗布していない通常のＰＥＴフィルムと同等であった。この積層フィルムの外観を目視で観察した結果、リブスジは視認されない程度にレベリングしており、横段ムラも視認されなかった。従って、製品として出荷可能な品質レベルであった。
［比較例１］
実施例１における支持体１３に代えて、図６に示す支持体６３を用いたこと以外は、実施例１と同様にして、片面に塗液１４の硬化膜を形成した二軸延伸フィルムを得た。支持体６３は、塗工ロッド１１の軸方向に延在するＶ字型溝として構成し、材質は滑り性の良い“テフロン（登録商標）”とした。このとき、塗工ロッド１１と支持体１３の摩擦抵抗によって塗工ロッド１１に回転不良を生じた。得られた積層フィルムの外観を目視で観察した結果、塗工ロッド１１に回転不良に起因する横段ムラが視認され、製品としての品質を満たさず不良品となった。
［比較例２］
実施例１におけるガイドロール１９を用いないこと以外は、実施例１と同様にして、片面に塗液１４の硬化膜を形成した二軸延伸フィルムを得た。このとき、塗工ロッド１１と樹脂フィルム１との接触部の直前には液だまりが十分に形成されておらず幅方向に不連続となった。塗工ロッド１１で平滑化直後の塗布面には、多数の塗布スジが発生しており、部分的に塗液１４が塗られていないところもあった。そこで、ポンプ１６の吐出量を８００ｇ／分に増やしたが、塗布面の状態は改善しなかった。このことから、塗液１４の圧力によって樹脂フィルム１が幅方向に撓み、塗工ロッド１１と樹脂フィルム１が離間して、吐出口金１８から供給した塗液１４を塗工ロッド１１で平滑化できていないことがわかった。そこで、塗工ロッド１１に対するフィルム１の巻き付け角度θを１０度にすると、塗布面の状態が若干改善した。しかし、これ以上巻き付け角度θを増加するのは、塗布装置への負荷が大きく、またクリップ３が樹脂フィルム１の端部を把持できなくなる可能性もあったため塗布の継続を断念した。
［実施例２］
実施例１における塗工ロッド１１とガイドロール１９の軸中心間距離Ｌａを１２００ｍｍ、すなわち樹脂フィルム１の幅Ｗの１／２より大きくした以外は、実施例１と同様にして、片面に塗液１４の硬化膜を形成した二軸延伸フィルムを得た。このとき、塗工ロッド１１と樹脂フィルム１との接触部の直前には液だまりが十分に形成されておらず幅方向に不連続となり、塗布面には多数の塗布スジが発生していた。
【００６４】
そこで、ポンプ１６の吐出量を７７０ｇ／分に増やしたところ、液だまりが十分に形成され、塗布スジが無くなった。このとき、塗工ロッド１１で平滑化直後の塗布幅は１４００±２０ｍｍであり、塗布幅の変動は工程安定性の視点で許容できる範囲であった。二軸延伸後の積層フィルム（塗液１４の硬化膜＋ＰＥＴフィルム）の厚みは１３１±６μｍであり、厚みムラの大きさは塗液１４を塗布していない通常のＰＥＴフィルムより悪化した。厚みムラの原因は、フィルム中央部の塗膜厚みが端部に比べて厚いためであった。この積層フィルムの外観を目視で観察した結果、リブスジ、泡スジ、横段ムラは視認されなかった。従って、厚みムラの許容範囲が広い用途に限定すれば、製品として出荷可能な品質レベルであった。
［実施例３］
図２に示す塗布装置を用いて、樹脂フィルム１の上面に塗液１４を塗布すると同時に、下面に塗液２４を塗布した。実施例１におけるガイドロール１９は用いず、代わりに塗工ロッド２１で樹脂フィルム１の下面を支持した。第２塗工ロッド２１は、材質ＳＵＳ３０４、直径Ｄ２＝１９ｍｍ、幅１９００ｍｍの丸棒に、材質ＳＵＳ３０４、直径０．１ｍｍのワイヤー巻いて溝を形成したワイヤーロッド（加納商事株式会社製）とした。塗工ロッド１１と第２塗工ロッド２１の軸中心間距離Ｌｂは１００ｍｍとした。ローラ２２は、直径１７ｍｍ、幅１４ｍｍのアルミパイプ材の表面に、厚さ２．５ｍｍ、硬度９０Ａの熱可塑性ポリウレタンエラストマを接着して構成した。支持体２３は、２個のローラ２２を軸中心間距離２４ｍｍで水平に並べ、ローラ２２が周方向に回転自在で軸方向と上下方向に拘束されるよう構成した。図４に示す支持手段４１は、支持体２３を長手方向に配置間隔Ｌ２＝２００ｍｍで８個配置し、ホルダー４２を第２塗工ロッド２１の両端に配置し、塗工ロッド２１が周方向に回転自在で軸方向と上下方向に拘束されるよう構成した。第２塗液供給手段４３は、タンク２５、ポンプ２６、フィルタ２７、吐出口金２８で構成した。ポンプ２６はギアポンプを用い、吐出量を１５ｋｇ／分とした。吐出口金２８はスリット間隙０．３ｍｍ、スリット幅１３００ｍｍのファウンテンとした。塗工ロッド２１で掻き落とした塗液２４は、液受け２９を介してタンク２５に回収して再使用した。塗液２４は、ポリエステル共重合体のエマルジョン（含有成分：テレフタル酸９０モル％、５−ナトリウムスルホイソフタル酸１０モル％、エチレングリコール９６モル％、ネオペンチルグリコール３モル％、ジエチレングリコール１モル％）１００重量部に対し、メラミン系架橋剤（イミノ基型メチル化メラミンをイソプロピルアルコール１０重量％と水９０重量％の混合溶媒で希釈した液）を５重量部、平均粒径が０．１μｍのコロイダルシリカ粒子を１重量部添加した混合液とした。この塗液２４の粘度は、温度２５℃、剪断速度１０／ｓにおいて、２ｍＰａ・ｓであった。塗液２４は、テンター４のオーブンで幅方向の延伸が開始するまでに乾燥させた。その他は実施例１と同様にして、片面に塗液１４の硬化膜を形成し、その反対面に塗液２４の乾燥膜を形成した二軸延伸フィルムを得た。
【００６５】
このとき、塗工ロッド１１で平滑化直後の塗液１４の塗布幅は１４００±２０ｍｍ、第２塗工ロッド２１で計量直後の塗液２４の塗布幅は１４２０±５０ｍｍであり、塗布幅の変動は工程安定性の視点で許容できる範囲であった。塗工ロッド１１で平滑化直後の塗液１４の塗布面を目視で観察すると、弱いリブスジは発生していたが、製品長さ３０００ｍを採取する２時間の間に泡スジは発生しなかった。二軸延伸後の積層フィルム（塗液１４の硬化膜＋ＰＥＴフィルム＋塗液２４の乾燥膜）の厚みは１３０±３μｍであり、厚みムラの大きさは塗液２４を片面に塗布しただけの通常のＰＥＴフィルムと同等であった。この積層フィルムの外観を目視で観察した結果、塗液１４の塗布面においては、リブスジは視認されない程度にレベリングしており、横段ムラも視認されなかった。塗液２４の塗布面においては、塗液２４を片面に塗布しただけの通常のＰＥＴフィルムの塗布面と同等であった。従って、製品として出荷可能な品質レベルであった。
［実施例４］
塗液１４の混合比率を、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートとジペンタエリスリトールペンタアクリレートの混合物（商品名：カヤラッドＤＰＨＡ、日本化薬株式会社製）６７重量部（固形分重量比、以下同様）、メチル化メラミン樹脂（商品名：サイメル３０３、米国Ｃｙｔｅｃ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ  Ｉｎｃ．製）２２重量部、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（商品名：アロニックスＭ−３５０、東亞合成株式会社製）１１重量部に変更したこと以外は、実施例３と同様にして、片面に塗液１４の硬化膜を形成し、その反対面に塗液２４の乾燥膜を形成した二軸延伸フィルムを得た。この塗液１４の粘度は、温度２５℃、剪断速度１０／ｓにおいて、２５００ｍＰａ・ｓであった。このとき、塗工ロッド１１で平滑化直後の塗液１４の塗布面を目視で観察すると、弱いリブスジが発生していた。また、製品長さ３０００ｍを採取する２時間の間に泡スジが３回発生した。二軸延伸後の積層フィルムの外観を目視で観察した結果、塗液１４の塗布面においては、リブスジは視認されない程度にレベリングしていた。また、横段ムラも視認されなかった。しかし、泡スジは視認された。従って、泡スジが発生した部分に不良部分として印を付ければ、製品として出荷可能な品質レベルであった。
［実施例５］
塗液１４の供給手段を５５℃に加熱したこと以外は、実施例３と同様にして、片面に塗液１４の硬化膜を形成し、その反対面に塗液２４の乾燥膜を形成した二軸延伸フィルムを得た。この塗液１４の粘度は、温度５５℃、剪断速度１０／ｓにおいて、２００ｍＰａ・ｓであった。このとき、塗工ロッド１１で平滑化直後の塗液１４の塗布面を目視で観察すると、リブスジは発生しておらず、製品長さ３０００ｍを採取する２時間の間に泡スジも発生しなかった。二軸延伸後の積層フィルムの外観を目視で観察した結果、塗液１４の塗布面においては、リブスジ、横段ムラとも視認されなかった。従って、製品として出荷可能な品質レベルであった。
［実施例６］
塗液１４の供給手段を６５℃に加熱したこと以外は、実施例３と同様にして、片面に塗液１４の硬化膜を形成し、その反対面に塗液２４の乾燥膜を形成した二軸延伸フィルムを得た。この塗液１４の粘度は、温度６５℃、剪断速度１０／ｓにおいて、１００ｍＰａ・ｓであった。このとき、塗工ロッド１１と樹脂フィルム１との接触部の直前に形成された液だまりが変動した。塗工ロッド１１で平滑化直後の塗液１４の塗布面を目視で観察すると、リブスジは発生していなかったが、製品長さ３０００ｍを採取する２時間の間に泡スジが５回発生した。二軸延伸後の積層フィルム（塗液１４の硬化膜＋ＰＥＴフィルム＋塗液２４の乾燥膜）の厚みは１３０±４μｍであり、厚みムラの大きさは塗液２４を片面に塗布しただけの通常のＰＥＴフィルムより若干悪化した。この積層フィルムの外観を目視で観察した結果、塗液１４の塗布面においては、リブスジ、横段ムラとも視認されなかったが、泡スジは視認された。従って、泡スジが発生した部分に不良部分として印を付けるとともに、厚みムラの許容範囲が広い用途に限定すれば、製品として出荷可能な品質レベルであった。
［まとめ］
上記の実施例および比較例の結果を表１にまとめて示す。実施例１〜６は、塗工ロッド１１を複数対のローラ１２を有する支持体１３で外接支持すると共に、塗工ロッド１１の下流側かつテンター４の上流側において樹脂フィルム１の下面を支持し、樹脂フィルム１の上面に塗液１４を塗布することで、製品として出荷可能な品質レベルの積層フィルムを得ることができた。  また、実施例１に対し実施例２の厚みムラが大きいことから、塗工ロッド１１とガイドロール１９との軸中心間距離Ｌａは、樹脂フィルム１の幅Ｗの半分以下であることがより好ましいといえる。ガイドロール１９に代えて第２塗工ロッド２１を用いても、樹脂フィルム１の下面を支持するという点で実質的に同じであるため、塗工ロッド１１と第２塗工ロッド２１との軸中心間距離Ｌｂは、樹脂フィルム１の幅Ｗの半分以下であることがより好ましいといえる。
【００６６】
また、実施例３および実施例５に対して、実施例４および実施例６では泡スジが発生したことから、塗液１４の粘度は２００〜２０００ｍＰａ・ｓであることがより好ましいと言える。
【００６７】
【表１】
2008086990.tif 000003
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の第１の実施形態の塗布装置の側面図である。
【図２】本発明の第２の実施形態の塗布装置の側面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態における樹脂フィルムの上面側に配置される塗工ロッドおよび支持手段の正面図である。
【図４】本発明の第２の実施形態における樹脂フィルムの下面側に配置される塗工ロッドおよび支持手段の正面図である。
【図５】巻き付け角度の求め方を示す概念図である。
【図６】塗工ロッドの支持体をＶ字型溝で構成した塗布装置の側面図である。
【図７】逐次二軸延伸法による樹脂フィルムの製造工程の一形態を示す概略図である。
【図８】図７の工程中において樹脂フィルムに塗液を塗布する際の装置構成を示す概略図である。
【符号の説明】
【００６９】
１  樹脂フィルム
２、１９  ガイドロール
３  クリップ
４  テンター
１１、２１  塗工ロッド
１２、２２  ローラ
１３、２３  支持体
１４、２４  塗液
１５、２５  タンク
１６、２６  ポンプ
１７、２７  フィルタ
１８、２８  吐出口金
２９  液受け
３１、４１  支持手段
３２、４２  ホルダー
３３、４３  塗液供給手段
６３  Ｖ字型溝の支持体
Ｌ１、Ｌ２  支持体の配置間隔
Ｌａ  塗工ロッド１１とガイドロール１９との軸中心間距離
Ｌｂ  塗工ロッド１１と塗工ロッド２１との軸中心間距離
θ  巻き付け角
θ１  塗工ロッド１１とガイドロール２との間のフィルムパスに相当する接線の水平からの傾き
θ２  塗工ロッド１１とガイドロール１９もしくは塗工ロッド２１との間のフィルムパスに相当する接線の水平からの傾き
Ｗ  樹脂フィルム１の幅
Ｄｃ  塗工ロッド１１の直径
Ｄｇ  ガイドロール１９の直径
Ｄ２  塗工ロッド２１の直径
【図１】
2008086990.tif 000004
【図２】
2008086990.tif 000005
【図３】
2008086990.tif 000006
【図４】
2008086990.tif 000007
【図５】
2008086990.tif 000008
【図６】
2008086990.tif 000009
【図７】
2008086990.tif 000010
【図８】
2008086990.tif 000011