(57)【要約】【課題】単板型スロットダイコータを用いて平坦な基材上に塗布液を塗布する塗布方法において、塗布開始部と塗布終了部の塗布量差をなくし、該基材の有効利用面積を大きくする塗布方法を提供すること。【解決手段】定盤上に平坦な基材を載置し、該基材に対して単板型スロットダイコータを相対的に移動させて上記基材上に塗布液を塗布する塗布方法において、該基材の塗布開始部の少なくとも一部においてダイヘッドの相対的移動速度が安定塗布部におけるダイヘッドの相対的移動速度よりも遅いことを特徴とする塗布方法。【選択図】　なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
定盤上に平坦な基材を載置し、該基材に対して単板型スロットダイコータを相対的に移動させて上記基材上に塗布液を塗布する塗布方法において、該基材の塗布開始部の少なくとも一部においてダイヘッドの相対的移動速度が安定塗布部におけるダイヘッドの相対的移動速度よりも遅いことを特徴とする塗布方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、塗布方法に関し、詳しくは、単板型スロットダイコータを用いて平坦な基材上に塗布液を塗布する塗布方法において、塗布開始部と塗布終了部の塗布量差をなくし、基材の有効利用面積を大きくする塗布方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、平坦な基材上に塗布液を塗布する方法として、基材を回転させて塗布するスピンコータ方式が知られている。しかし、上記スピンコータでは、塗布液の大部分が再利用されずに廃棄されるため経済的に非常に不利である。そこで、塗布液を効率よく利用する塗布方式として、スロットダイコータによる塗布方法が提案されている。
【０００３】
単板型スロットダイコータを用いた基材への塗布方法としては、特開平８−２４３４７６号公報、特開平１０−４２１号公報等に記載があり、塗布液の物性値（粘度、表面張力）および塗布速度から計算されるキャピラリー数より求まるスロットダイコータ下端と基材表面との実ギャップをスロットダイコータ本体に設けた距離測定センサーを使って一定に保つようにして塗布することで所定の塗布膜厚で塗布できることが記されている。
【０００４】
しかしながら、単板型スロットダイコータを用いて基材上に塗布液を塗布しようとする場合、塗布開始部から塗布終了部まで塗布液を一定の厚みで均一に塗布することは困難で、特に、塗布開始部付近では、塗布量［ｃｃ／ｍ２］＝吐出量［ｃｃ／ｓｅｃ］／ダイスリット幅［ｍ］／ダイヘッドの相対的移動速度［ｍ／ｓｅｃ］式が成り立たず、実際塗布量が目標塗布量から大きくズレるという問題がある。上記特開平８−２４３４７６号公報、特開平１０−４２１号公報等に記載の塗布方法により一部改善されてはいるが、基材全面にわたって厚みムラをなくすには至っていない。特に、特開２０００−３１０８４６号公報等に記載のポジ型感光材料では、感光層や機能性層の塗布厚さで画像細線幅、光学濃度等の感光特性が影響を受け、全面で均一な画像が再現されない。
【０００５】
単板型スロットダイコータを用いて平坦な基材上に塗布液を塗布する塗布方法では、該基材に対しダイヘッドが相対的に移動し塗布を開始する前のダイヘッドが停止している状態において、ダイスリットより塗布液を吐出しダイリップ下端と基材表面の間に十分な液だまり（以下、ビード）を形成させて塗布する方法が一般的である。ビード形成時間を長くし大きなビードを形成させて塗布すると、塗布開始部における塗布量ズレを一部改善することができるが、塗布スジが発生するため、改善方法として十分でなく対策が求められていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、単板型スロットダイコータを用いて平坦な基材上に塗布液を塗布する塗布方法において、塗布開始部と塗布終了部の塗布量差をなくし、該基材の有効利用面積を大きくする塗布方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記問題を解決するために鋭意検討した結果、定盤上に平坦な基材を載置し、該基材に対して単板型スロットダイコータを相対的に移動させて上記基材上に塗布液を塗布する塗布方法において、該基材の塗布開始部の少なくとも一部においてダイヘッドの相対的移動速度を安定塗布部におけるダイヘッドの相対的移動速度よりも遅くすることで上記課題を解決することができた。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下に本発明を詳細に説明する。
【０００９】
本発明に係る塗布液としては、水系、溶剤系の如何を問わず、低粘度のものから高粘度のものまであらゆるものを使用することができる。本発明に用いられる水系塗布液として、ゼラチン溶液を挙げることができる。該ゼラチン溶液は、場合によって、視認性向上のための染料が含まれ、塗布助剤として界面活性剤を含有せしめることもできる。また、溶剤系塗布液として、特開２００１−２２０３１号公報の実施例３に記載の酸化チタン前駆体溶液等を挙げることができる。
【００１０】
本発明に係る平坦な基材としては、当業者で公知のフィルム、ガラス、金属板等を使用することができる。例えば、単板型スロットダイコータを用いてガラス基材に塗布液を塗布する場合、使用するガラス基材としては、用途、求められる性能等によって選択する必要があるが、ソーダ石灰、ホワイトクラウンなどのソーダライムガラス、ホウケイ酸、無アルカリ、アルミケイ酸等の低膨張ガラス、合成石英ガラス、などが挙げられる。
【００１１】
単板型スロットダイコータは、特開平８−２４３４７６号公報、特開平１０−４２１号公報等に詳細に記載されている。
【００１２】
本発明において塗布開始部とは、全基材塗布長においてダイヘッドの相対的移動速度を一定として塗布した場合に実際塗布量と目標塗布量が等しくならない部分で、実質的には両者の塗布量誤差が±１０％をこえる部分を指す。対して、安定塗布部とは、全基材塗布長においてダイヘッドの相対的移動速度を一定として塗布した場合に実際塗布量と目標塗布量の塗布量誤差が±１０％以下である部分を指す。塗布開始部の長さは、設定湿潤塗布膜厚やビード形成時間、ダイリップ下端とガラス基材表面とのギャップなどの塗布条件や用いる塗布液の物性（粘度、表面張力等）に依存するため一概には決まらないが、塗布開始０ｍｍ位置からおよそ１５０ｍｍ位置までである。
【００１３】
定盤上に平坦な基材を載置し、該基材に対して単板型スロットダイコータを相対的に移動させて上記基材上に塗布液を塗布する塗布方法において、該基材の塗布開始部においてダイヘッドの相対的移動速度を安定塗布部におけるダイヘッドの相対的移動速度よりも遅くする部分は、塗布開始部の全部であってもよいし、その一部であってもよい。塗布量誤差が±１０％をこえる部分が長くなると、実質的に基材の有効利用面積を小さくすることにつながるため、該塗布開始部の長さは短いほどよい。好ましくは塗布開始０ｍｍ位置から５０ｍｍ位置までであるのがよく、さらに好ましくは塗布開始０ｍｍ位置から２０ｍｍ位置までであるのがよい。
【００１４】
本発明において該基材の塗布開始部の少なくとも一部においてダイヘッドの相対的移動速度は、安定塗布部におけるダイヘッドの相対的移動速度の７０％以下であるのが望ましく、好ましくは５０％以下であるのがよい。ここで、塗布開始部の全部あるいは一部におけるダイヘッドの相対的移動速度は、一段階で変速させてもよいし、傾斜を設け多段階で連続的に変速させてもよい。また、安定塗布部におけるダイヘッドの相対的移動速度は、必要に応じて変化させてもよい。
【００１５】
通常、単板型スロットダイコータにおいてスロットダイの走行機構として、ＡＣサーボモータと精密ボールネジが用いられる。サーボモータを用いることで、モータにかかる負荷変動や電源変動の影響をほとんど受けることなく一定の安定な回転が得られ、これにより塗布ムラのない安定な塗布が実現できる。また、パルス信号によりモータを駆動させてダイヘッドを移動させる場合、モータはその能力に応じた加速、減速に従って一定速度に達する。ここで、ＡＣサーボモータと精密ボールネジよりなる走行機構を用いると、塗布開始０ｍｍ位置でダイヘッドが停止している状態からおよそ２００ｍｓ以下で一定速度まで加速される。本発明で特徴としている該基材の塗布開始部の少なくとも一部においてダイヘッドの相対的移動速度が安定塗布部におけるダイヘッドの相対的移動速度よりも遅いとは、ここで言うような短時間の加速域において目標速度に達していない速度のことを指すものではない。
【００１６】
本発明において塗布液の吐出量は、全基材塗布長において常に一定であってもよいし、塗布方向の座標に応じて変化させてもよい。
【００１７】
【実施例】
以下、実施例により更に本発明を詳細に説明するが、これらに限定されるものではない。
【００１８】
実施例１
中外炉工業株式会社製の単板型スロットダイコータを用いて、ソーダ石灰ガラス基材（大きさ５０８ｍｍ×６１０ｍｍ、厚み５．０ｍｍ±１０μｍ）上に含染料ゼラチン溶液を特開平１０−４２１号公報に記載の方法に従い、ダイヘッド移動前のビード形成を５ｓｅｃで行い、該ガラス基材の塗布開始０ｍｍ位置から４０ｍｍ位置までのダイヘッドの相対的移動速度を４０ｍｍ位置以降の移動速度（１０ｍｍ／ｓｅｃ）の５０％として一段階で変速、全基材塗布長を一定の吐出量で塗布し、試料（Ａ）を得た。詳しい塗布パターン（基材塗布方向における吐出量、移動速度変化）を図１に示す。
【００１９】
実施例２
塗布開始４０ｍｍ位置においてダイヘッドの相対的移動速度を一段階で変速させるのではなく、塗布開始０ｍｍ位置から４０ｍｍ位置までのダイヘッドの相対的移動速度を傾斜を設け多段階で連続的に変速させた以外は上記実施例１に記載の試料（Ａ）と全く同じ方法で試料（Ｂ）を作製した。詳しい塗布パターン（基材塗布方向における吐出量、移動速度変化）を図２に示す。
【００２０】
比較例１
塗布開始部のダイヘッドの相対的移動速度を遅くせず全基材塗布長において一定の移動速度とした以外は上記実施例１に記載の試料（Ａ）と全く同じ方法で比較例として試料（Ｃ）を作製した。詳しい塗布パターン（基材塗布方向における吐出量、移動速度変化）を図３に示す。
【００２１】
比較例２
ダイヘッド移動前のビード形成時間を１０ｓｅｃとした以外は上記比較例１に記載の試料（Ｃ）と全く同じ方法で比較例として試料（Ｄ）を作製した。該基材に対しダイヘッドが相対的に移動している間の塗布パターン（基材塗布方向における吐出量、移動速度変化）は図３と同じである。
【００２２】
株式会社島津製作所製分光光度計ＵＶ−３１００Ｓを用いて、試料（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）のガラス基材面内において、塗布開始０ｍｍ位置から１０ｍｍ位置、４０ｍｍ位置、７０ｍｍ位置、１００ｍｍ位置、３００ｍｍ位置サンプルの吸光度を測定した。該ガラス基材面内における塗布量分布は、吸光度の値をもとに下記数１に従って算出される吸光度誤差によって評価した。得られた結果を表１に示す。但し、試料（Ｄ）では、塗布スジが観察された。尚、目標湿潤塗布膜厚は、株式会社キーエンス製レーザフォーカス変位計ＬＴシリーズを用いて塗布中に実測した。
○　：　（吸光度誤差の絶対値）≦５％
△　：　５％＜（吸光度誤差の絶対値）≦１０％
×　：　１０％＜（吸光度誤差の絶対値）
【００２３】
【数１】
吸光度誤差＝｛１−（ａ１／ｂ１）｝×１００
ａ１：該ガラス基材面内における各塗布方向位置サンプルの吸光度の値
ｂ１：該ガラス基材面内において目標湿潤塗布膜厚に対する吸光度の値
【００２４】
【表１】
2004073952.tif 000002
【００２５】
実施例３
中外炉工業株式会社製の単板型スロットダイコータを用いて、ソーダ石灰ガラス基材（大きさ５０８ｍｍ×６１０ｍｍ、厚み５．０ｍｍ±１０μｍ）上に特開２００１−２２０３１号公報の実施例３に記載の酸化チタン前駆体溶液を特開平１０−４２１号公報に記載の方法に従い、ダイヘッド移動前のビード形成を５ｓｅｃで行い、該ガラス基材の塗布開始０ｍｍ位置から４０ｍｍ位置までのダイヘッドの相対的移動速度を４０ｍｍ位置以降の移動速度（１０ｍｍ／ｓｅｃ）の５０％として一段階で変速、全基材塗布長を一定の吐出量で塗布し、試料（Ｅ）を得た。塗布パターンは、上記実施例１に記載の試料（Ａ）を作製する場合と同じである。
【００２６】
実施例４
塗布開始４０ｍｍ位置においてダイヘッドの相対的移動速度を一段階で変速させるのではなく、塗布開始０ｍｍ位置から４０ｍｍ位置までのダイヘッドの相対的移動速度を傾斜を設け多段階で連続的に変速させた以外は上記実施例３に記載の試料（Ｅ）と全く同じ方法で試料（Ｆ）を作製した。塗布パターンは、上記実施例２に記載の試料（Ｂ）を作製する場合と同じである。
【００２７】
比較例３
塗布開始部のダイヘッドの相対的移動速度を遅くせず全基材塗布長において一定の移動速度とした以外は上記実施例３に記載の試料（Ｅ）と全く同じ方法で比較例として試料（Ｇ）を作製した。塗布パターンは、上記比較例１に記載の試料（Ｃ）を作製する場合と同じである。
【００２８】
比較例４
ダイヘッド移動前のビード形成時間を１０ｓｅｃとした以外は上記比較例３に記載の試料（Ｇ）と全く同じ方法で比較例として試料（Ｈ）を作製した。該基材に対しダイヘッドが相対的に移動している間の塗布パターンは、上記比較例２に記載の試料（Ｄ）を作製する場合と同じである。
【００２９】
株式会社リガク製蛍光Ｘ線分析装置システム３２７０を用いて、試料（Ｅ）、（Ｆ）、（Ｇ）、（Ｈ）のガラス基材面内において、塗布開始０ｍｍ位置から１０ｍｍ位置、４０ｍｍ位置、７０ｍｍ位置、１００ｍｍ位置、３００ｍｍ位置サンプルのチタン含量を測定した。該ガラス基材面内における塗布量分布は、チタン含量の値をもとに下記数２に従って算出されるチタン含量誤差によって評価した。結果を表２に示す。但し、試料（Ｈ）では、塗布スジが観察された。尚、目標湿潤塗布膜厚は、株式会社キーエンス製レーザフォーカス変位計ＬＴシリーズを用いて塗布中に実測した。
○　：　（チタン含量誤差の絶対値）≦５％
△　：　５％＜（チタン含量誤差の絶対値）≦１０％
×　：　１０％＜（チタン含量誤差の絶対値）
【００３０】
【数２】
チタン含量誤差＝｛１−（ａ２／ｂ２）｝×１００
ａ２：該ガラス基材面内における各塗布方向位置サンプルのチタン含量の値
ｂ２：該ガラス基材面内において目標湿潤塗布膜厚に対するチタン含量の値
【００３１】
【表２】
2004073952.tif 000003
【００３２】
実施例５
中外炉工業株式会社製の単板型スロットダイコータを用いて、ソーダ石灰ガラス基材（大きさ５０８ｍｍ×６１０ｍｍ、厚み５．０ｍｍ±１０μｍ）上に互応化学株式会社製の写真現像型液状パターンレジスト、エキレジンＰＥＲ−８００を特開平１０−４２１号公報に記載の方法に従い、ダイヘッド移動前のビード形成を５ｓｅｃで行い、該ガラス基材の塗布開始０ｍｍ位置から４０ｍｍ位置までのダイヘッドの相対的移動速度を４０ｍｍ位置以降の移動速度（１０ｍｍ／ｓｅｃ）の５０％として一段階で変速、全基材塗布長を一定の吐出量で塗布し、試料（Ｉ）を得た。塗布パターンは、上記実施例１に記載の試料（Ａ）を作製する場合と同じである。
【００３３】
実施例６
塗布開始４０ｍｍ位置においてダイヘッドの相対的移動速度を一段階で変速させるのではなく、塗布開始４０ｍｍ位置までのダイヘッドの相対的移動速度を傾斜を設け多段階で連続的に変速させた以外は上記実施例５に記載の試料（Ｉ）と全く同じ方法で試料（Ｊ）を作製した。塗布パターンは、上記実施例２に記載の試料（Ｂ）を作製する場合と同じである。
【００３４】
比較例５
塗布開始部のダイヘッドの相対的移動速度を遅くせず全基材塗布長において一定の移動速度とした以外は上記実施例５に記載の試料（Ｉ）と全く同じ方法で比較例として試料（Ｋ）を作製した。塗布パターンは、上記比較例１に記載の試料（Ｃ）を作製する場合と同じである。
【００３５】
比較例６
ダイヘッド移動前のビード形成時間を１０ｓｅｃとした以外は上記比較例５に記載の試料（Ｋ）と全く同じ方法で比較例として試料（Ｌ）を作製した。該基材に対しダイヘッドが相対的に移動している間の塗布パターンは、上記比較例２に記載の試料（Ｄ）を作製する場合と同じである。
【００３６】
試料（Ｉ）、（Ｊ）、（Ｋ）、（Ｌ）のガラス基材面内において、塗布開始０ｍｍ位置から１０ｍｍ位置、４０ｍｍ位置、７０ｍｍ位置、１００ｍｍ位置、３００ｍｍ位置サンプルの全重量を測定した。続いて、炭酸ナトリウム水溶液中で処理した後の重量を測定し、処理前の全重量との差を塗布液重量として測定した。該ガラス基材面内における塗布量分布は、塗布液重量の値をもとに下記数３に従って算出される塗布液重量誤差によって評価した。結果を表３に示す。但し、試料（Ｌ）では、塗布スジが観察された。尚、目標湿潤塗布膜厚は、株式会社キーエンス製レーザフォーカス変位計ＬＴシリーズを用いて塗布中に実測した。
○　：　（塗布液重量誤差の絶対値）≦５％
△　：　５％＜（塗布液重量誤差の絶対値）≦１０％
×　：　１０％＜（塗布液重量誤差の絶対値）
【００３７】
【数３】
塗布液重量誤差＝｛１−（ａ３／ｂ３）｝×１００
ａ３：該ガラス基材面内における各塗布方向位置サンプルの塗布液重量の値
ｂ３：該ガラス基材面内において目標湿潤塗布膜厚に対する塗布液重量の値
【００３８】
【表３】
2004073952.tif 000004
【００３９】
【発明の効果】
以上説明したとおり、本発明によれば、単板型スロットダイコータを用いて平坦な基材上に塗布液を塗布する塗布方法において、塗布開始部と塗布終了部の塗布量差をなくし、基材の有効利用面積を大きくすることができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】塗布パターン（基材塗布方向における吐出量、移動速度変化）
【図２】塗布パターン（基材塗布方向における吐出量、移動速度変化）
【図３】塗布パターン（基材塗布方向における吐出量、移動速度変化）
【図１】
2004073952.tif 000005
【図２】
2004073952.tif 000006
【図３】
2004073952.tif 000007