(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
連続走行するウェブに塗布液を塗布するダイ方式塗布装置において用いられ、ウェブに供給する塗布液を吐出するダイにおいて、
ダイ本体と、
前記ダイ本体に形成され、前記ウェブに対向するリップ面と、
前記リップ面に先端部が形成され所定の塗布幅で塗布液を吐出する吐出スリットと、
前記ダイ本体とは別体に成形されるとともに前記ダイ本体の両端部に配置される一対の側板と、
前記側板に形成され、前記ウェブに対向する側板エッジ面と、を有し、
前記側板エッジ面に対する塗布液の濡れ性を前記リップ面に対する塗布液の濡れ性よりも良くすることにより、前記吐出スリットから吐出された塗布液が前記塗布幅の両端部において前記ダイに接触する接触角を所定角度に設定することを特徴とするダイ。
【請求項２】
前記吐出スリットから吐出された塗布液が前記塗布幅の両端部において前記ダイに接触する接触角を４０度以下に設定することを特徴とする請求項１に記載のダイ。
【請求項３】
前記塗布液の前記側板エッジ面に対する接触角を、前記塗布液の前記リップ面に対する接触角よりも１０度以上低く設定することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のダイ。
【請求項４】
前記ダイ本体と前記側板との間で挟持されるとともに前記側板エッジ面と面一に形成されるシムを有することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のダイ。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれかに記載されたダイと、
ウェブを搬送する搬送手段と、
前記ダイに塗布液を供給する塗布液供給手段と、を有することを特徴とするダイ方式塗布装置。
【請求項６】
ウェブに対向するリップ面に先端部が形成され所定の塗布幅で塗布液を吐出する吐出スリットを有するダイを用い、連続走行するウェブに対して吐出スリットから吐出した塗布液を塗布する塗布方法において、
前記ダイは、前記リップ面を備えるダイ本体と、前記ダイ本体とは別体に成形されるとともに前記ダイ本体の両端部に配置され、前記ウェブに対向する側板エッジ面を有する一対の側板と、からなり、
前記側板エッジ面に対する塗布液の濡れ性を前記リップ面に対する塗布液の濡れ性よりも良くすることにより、前記吐出スリットから吐出された塗布液が前記塗布幅の両端部において前記ダイに接触する接触角を所定角度にして塗布することを特徴とする塗布方法。
【請求項７】
前記吐出スリットから吐出された塗布液が前記塗布幅の両端部において前記ダイに接触する接触角を４０度以下にして塗布することを特徴とする請求項６に記載の塗布方法。
【請求項８】
前記塗布液の前記側板エッジ面に対する接触角を、前記塗布液の前記リップ面に対する接触角よりも１０度以上低く設定することを特徴とする請求項６又は請求項７に記載の塗布方法。
【請求項９】
前記ダイ本体と前記側板との間で前記側板エッジ面と面一に形成されるシムを挟持させることを特徴とする請求項６乃至請求項８のいずれかに記載の塗布方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラスチックフィルム、紙、金属箔等の連続走行する長尺帯状ウェブに塗布液を塗布するダイ、ダイ方式塗布装置及び塗布方法に関し、特に、ダイから吐出された塗布液とダイとの接触角を所定角度に設定することにより、ウェブ幅方向への塗布量を均一にしたダイ、ダイ方式塗布装置及び塗布方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ダイを用いて長尺帯状ウェブに対して塗布液を塗布する塗布工程においては、塗布液の表面張力の作用により、塗布膜の幅方向両端部に厚膜部（以下耳高と呼ぶ）が発生する場合がある。このような耳高は、ダイに形成された長尺状のスリットから押し出された塗布液の幅方向両端部が、表面張力により中央に比べて塗布液の溜まりが大きくなり、ウェブに対してより多くの量が塗布されてしまうことにより発生していた。
そして、発生した耳高は乾燥工程において、乾燥の負荷を増大させる為、耳高部で乾燥が不十分となる可能性があり、未乾燥部分が塗工後の工程においてウェブやガイドロールを汚染する。また、耳高が発生したウェブを巻き取ると、耳高部の積層により、巻取りシワが発生する。これらは工程上、外観上の問題となり歩留り悪化へ繋がっていた。
【０００３】
そこで、このような耳高の発生を防止する方法として、例えば特許文献1には、スリット出口に向かってスリット幅を増大するように傾斜させたスリットをダイに形成することにより、均一な厚みの塗布膜を形成する塗布方法について提案されている。
また、例えば特許文献２には、ダイ内部のスリットにシムを介装させることによりスロットの両端部において塗布液の供給を相対的に抑制し、耳高の発生を防止しした塗布方法について記載されている。
【特許文献１】特開２００２−２５４００６号公報（第３−４頁、図１、図２）
【特許文献２】特開２００４−３０５９５５号公報（第５−６頁、図５〜図７）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記特許文献１に記載された塗布方法では耳高抑制の効果は確認されるものの、塗布幅の変動が大きく、近年求められる高精度塗工における塗布膜厚み精度の許容範囲を満たす事ができない。
また、前記特許文献２に記載された塗布方法では、近年の高精度化の中で塗布装置の組み付け再現性、機械精度の面からも、塗膜厚み精度の許容範囲を満たす事ができない。
従って、前記従来の塗布方法では完全に耳高の発生を防止することができず、依然としてガイドロールの汚染や巻取りシワが発生することとなっていた。
【０００５】
本発明は前記従来における問題点を解消するためになされたものであり、ウェブの均一な両端塗膜厚みを高い再現性により得ることが可能であり、且つ安定した表面性の良い塗膜をウェブ上に形成できるダイ、ダイ方式塗布装置及び塗布方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的を達成するため本願の請求項１に係るダイは、連続走行するウェブに塗布液を塗布するダイ方式塗布装置において用いられ、ウェブに供給する塗布液を吐出するダイにおいて、ダイ本体と、前記ダイ本体に形成され、前記ウェブに対向するリップ面と、前記リップ面に先端部が形成され所定の塗布幅で塗布液を吐出する吐出スリットと、前記ダイ本体とは別体に成形されるとともに前記ダイ本体の両端部に配置される一対の側板と、前記側板に形成され、前記ウェブに対向する側板エッジ面と、を有し、前記側板エッジ面に対する塗布液の濡れ性を前記リップ面に対する塗布液の濡れ性よりも良くすることにより、前記吐出スリットから吐出された塗布液が前記塗布幅の両端部において前記ダイに接触する接触角を所定角度に設定することを特徴とする。
【０００７】
また、請求項２に係るダイは、請求項１に記載のダイにおいて、前記吐出スリットから吐出された塗布液が前記塗布幅の両端部において前記ダイに接触する接触角を４０度以下に設定することを特徴とする。
【０００８】
また、請求項３に係るダイは、請求項１又は請求項２に記載のダイにおいて、前記塗布液の前記側板エッジ面に対する接触角を、前記塗布液の前記リップ面に対する接触角よりも１０度以上低く設定することを特徴とする。
【０００９】
また、請求項４に係るダイは、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のダイにおいて、前記ダイ本体と前記側板との間で挟持されるとともに前記側板エッジ面と面一に形成されるシムを有することを特徴とする。
【００１０】
【００１１】
【００１２】
【００１３】
また、請求項５に係るダイ方式塗布装置は、請求項１乃至請求項４のいずれかに記載されたダイと、ウェブを搬送する搬送手段と、前記ダイに塗布液を供給する塗布液供給手段と、を有することを特徴とする。
【００１４】
また、請求項６に係る塗布方法は、ウェブに対向するリップ面に先端部が形成され所定の塗布幅で塗布液を吐出する吐出スリットを有するダイを用い、連続走行するウェブに対して吐出スリットから吐出した塗布液を塗布する塗布方法において、前記ダイは、前記リップ面を備えるダイ本体と、前記ダイ本体とは別体に成形されるとともに前記ダイ本体の両端部に配置され、前記ウェブに対向する側板エッジ面を有する一対の側板と、からなり、前記側板エッジ面に対する塗布液の濡れ性を前記リップ面に対する塗布液の濡れ性よりも良くすることにより、前記吐出スリットから吐出された塗布液が前記塗布幅の両端部において前記ダイに接触する接触角を所定角度にして塗布することを特徴とする。
【００１５】
また、請求項７に係る塗布方法は、請求項６に記載の塗布方法において、前記吐出スリットから吐出された塗布液が前記塗布幅の両端部において前記ダイに接触する接触角を４０度以下にして塗布することを特徴とする。
【００１６】
また、請求項８に係る塗布方法は、請求項６又は請求項７に記載の塗布方法において、前記塗布液の前記側板エッジ面に対する接触角を、前記塗布液の前記リップ面に対する接触角よりも１０度以上低く設定することを特徴とする。
【００１７】
更に、請求項９に係る塗布方法は、請求項６乃至請求項８のいずれかに記載の塗布方法において、前記ダイ本体と前記側板との間で前記側板エッジ面と面一に形成されるシムを挟持させることを特徴とする。
【００１８】
【００１９】
【００２０】
【発明の効果】
【００２１】
前記構成を有する請求項１に係るダイでは、側板エッジ面に対する塗布液の濡れ性を調整することにより、吐出スリットから吐出された塗布液が塗布幅の両端部においてダイに接触する接触角を所定角度に設定するので、接触角の角度設定に基づいて吐出スリットから押し出された塗布液を幅方向に均一にすることができる。その結果、ダイを用いてウェブへの塗布液の塗布を行う際に耳高の発生を防止し、ウェブの均一な両端塗膜厚みを高い再現性により得ることが可能であり、安定した表面性の良い塗膜をウェブ上に形成できる。
また、側板エッジ面に対する塗布液の濡れ性をリップ面に対する塗布液の濡れ性よりも良くするので、塗布液の塗布幅両端部における接触角を小さくし、吐出スリットから押し出された塗布液を幅方向に対してより均一にすることができる。
【００２２】
また、請求項２に係るダイでは、吐出スリットから吐出された塗布液が塗布幅の両端部においてダイに接触する接触角を４０度以下に設定するので、吐出スリットから押し出された塗布液を常に幅方向に均一にすることができる。その結果、ダイを用いてウェブへの塗布液の塗布を行う際に耳高の発生を防止し、ウェブの均一な両端塗膜厚みを高い再現性により得ることが可能であり、安定した表面性の良い塗膜をウェブ上に形成できる。
【００２３】
また、請求項３に係るダイでは、塗布液の側板エッジ面に対する接触角を、塗布液のリップ面に対する接触角よりも１０度以上低く設定するので、ウェブ幅方向両端部の塗布量が抑制され、幅方向の厚みが均一な表面性の良い塗布膜をウェブ上に形成することが可能となる。
【００２４】
また、請求項４に係るダイでは、ダイ本体と側板との間で挟持されるとともにエッジ面と面一に形成されるシムを有するので、シム側へ塗布液を流出させることにより塗布液の塗布幅両端部における接触角を小さくし、吐出スリットから押し出された塗布液を幅方向に均一にすることができる。その結果、ダイを用いてウェブへの塗布液の塗布を行う際に耳高の発生を防止し、ウェブの均一な両端塗膜厚みを高い再現性により得ることが可能であり、安定した表面性の良い塗膜をウェブ上に形成できる。
【００２５】
【００２６】
【００２７】
【００２８】
また、請求項５に係るダイ方式塗布装置では、側板エッジ面に対する塗布液の濡れ性を調整することにより、ダイの吐出スリットから吐出された塗布液が塗布幅の両端部においてダイに接触する接触角を所定角度に設定するので、接触角の角度設定に基づいてダイの吐出スリットから押し出された塗布液を幅方向に均一にすることができる。その結果、ダイを用いてウェブへの塗布液の塗布を行う際に耳高の発生を防止し、ウェブの均一な両端塗膜厚みを高い再現性により得ることが可能であり、安定した表面性の良い塗膜をウェブ上に形成できる。
また、側板エッジ面に対する塗布液の濡れ性をリップ面に対する塗布液の濡れ性よりも良くするので、塗布液の塗布幅両端部における接触角を小さくし、吐出スリットから押し出された塗布液を幅方向に対してより均一にすることができる。
【００２９】
また、請求項６に係る塗布方法では、側板エッジ面に対する塗布液の濡れ性を調整することにより、吐出スリットから吐出された塗布液が塗布幅の両端部においてダイに接触する接触角を所定角度に設定して塗布するので、接触角の角度設定に基づいて吐出スリットから押し出された塗布液を幅方向に均一にすることができる。その結果、ダイを用いてウェブへの塗布液の塗布を行う際に耳高の発生を防止し、ウェブの均一な両端塗膜厚みを高い再現性により得ることが可能であり、安定した表面性の良い塗膜をウェブ上に形成できる。
また、側板エッジ面に対する塗布液の濡れ性をリップ面に対する塗布液の濡れ性よりも良くするので、塗布液の塗布幅両端部における接触角を小さくし、吐出スリットから押し出された塗布液を幅方向に対してより均一にすることができる。
【００３０】
また、請求項７に係る塗布方法では、吐出スリットから吐出された塗布液が塗布幅の両端部においてダイに接触する接触角を４０度以下に設定して塗布するので、吐出スリットから押し出された塗布液を常に幅方向に均一にすることができる。その結果、ダイを用いてウェブへの塗布液の塗布を行う際に耳高の発生を防止し、ウェブの均一な両端塗膜厚みを高い再現性により得ることが可能であり、安定した表面性の良い塗膜をウェブ上に形成できる。
【００３１】
また、請求項８に係る塗布方法では、塗布液の側板エッジ面に対する接触角を、塗布液のリップ面に対する接触角よりも１０度以上低く設定するので、ウェブ幅方向両端部の塗布量が抑制され、幅方向の厚みが均一な表面性の良い塗布膜をウェブ上に形成することが可能となる。
【００３２】
更に、請求項９に係る塗布方法では、ダイ本体と側板との間で挟持されるとともにエッジ面と面一に形成されるシムを有するので、シム側へ塗布液を流出させることにより塗布液の塗布幅両端部における接触角を小さくし、吐出スリットから押し出された塗布液を幅方向に均一にすることができる。その結果、ダイを用いてウェブへの塗布液の塗布を行う際に耳高の発生を防止し、ウェブの均一な両端塗膜厚みを高い再現性により得ることが可能であり、安定した表面性の良い塗膜をウェブ上に形成できる。
【００３３】
【００３４】
【００３５】
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
以下、本発明に係るダイ、ダイ方式塗布装置及び塗布方法について具体化した実施形態に基づき図面を参照しつつ詳細に説明する。
先ず、図１を用いて本実施形態に係るダイ方式塗布装置１について説明する。図１は本実施形態に係るダイ方式塗布装置１の概略構成を示す斜視図、図２は本実施形態に係るダイ方式塗布装置１をダイの長さ方向で切断した断面図である。
【００３７】
図１に示すように本実施形態に係るダイ方式塗布装置１は、ダイ２と、供給タンク３と、搬送ライン４と、定量ポンプ５と、搬送ローラ６、７と、塗工厚検出センサ８とから基本的に構成される。
【００３８】
ダイ２は、連続走行するフィルム、紙、ガラス等のウェブ１０の表面に対して塗布液１１を塗布することにより所定厚さの塗布膜１２を形成するスロットダイである。ここで、本実施形態に係るダイ方式塗布装置１はスロットダイを用いてウェブに塗布液を塗布するスロットダイコーティングを用いる。スロットダイコーティングは、ダイ内部にキャビティと呼ばれる液溜まりを有し、その液溜まりから通じる塗布幅方向に延びた狭い間隙（スリット）より塗布液が吐出されることでウェブに塗布を行う塗布方法である。
【００３９】
以下に、図３を用いて本実施形態に係るダイ２の構成について詳細に説明する。図３は本実施形態に係るダイ２を示した斜視図である。本実施形態に係るダイ２は、ダイ本体１５とダイ本体１５の両側部に配置される側板１６、１７とから基本的に構成されている。
更に、ダイ本体１５はブロック１８、１９を互いに重ね合わせることにより形成されており、ブロック１８、１９との間の間隙によってスリット２０を形成する。また、側板１６、１７はダイ２の塗布幅Ｗを規制するとともにブロック１８、１９の組み合わせを保持する。
【００４０】
更に、ダイ本体１５にはウェブ１０に対向してリップ面２１が形成され、側板１６、１７にはウェブ１０に対向してエッジ面２８、２９が形成されている。そして、リップ面２１に対するエッジ面２８、２９の高さを調整することにより、後述のようにスリット２０から吐出された塗布液１１がダイ２に接触する接触角θを所定角度に設定することが可能となる。また、エッジ面２８、２９に対する塗布液１１の濡れ性を調整することにより、同じくスリット２０から吐出された塗布液１１がダイ２に接触する接触角θを所定角度に設定することが可能となる。
【００４１】
更に、ダイ本体１５と側板１６、１７の間にはそれぞれシムを挟み込む場合もある。シムは塗布液の漏れ防止の為に用いられ、材料は弾性体である事が望ましい。例えば、シムの材料としては高分子フィルム、粘着テープ、金属などが挙げられる。そして、後述のようにシムに対する塗布液１１の濡れ性を調整することにより、スリット２０から吐出された塗布液１１がダイ２に接触する接触角θを所定角度に設定することが可能となる。
【００４２】
また、スリット２０はリップ面２１の略中央に対して吐出口２２を形成する。そして、吐出口２２は塗布幅Ｗで塗布液１１を吐出し、吐出した塗布液１１がウェブ１０に対して所定厚さで塗布される。
【００４３】
また、図２に示すようにブロック１８、１９の内部には幅方向に沿ってキャビティ（液溜まり）２４が形成され、キャビティ２４はブロック１８に設けられた３箇所の塗布液供給口２５〜２７とスリット２０に連通される。そして、塗布液供給口２５〜２７は定量ポンプ５等によって構成される塗布液供給系へと接続されており、キャビティ２４には塗布液供給口２５〜２７を介して、計量された塗布液が定量ポンプ５により供給される。更に、キャビティ２４に供給された塗布液はスリット２０へ送液されて単位時間一定量で幅方向に均一な圧力でスリット２０の吐出口２２から塗布幅Ｗにより吐出される。尚、塗布液供給口２６はダイ２の塗布幅Ｗの中心位置に設けられており、塗布液供給口２５は塗布液供給口２６から所定距離（例えば、塗布幅Ｗが１５００ｍｍである場合には５００ｍｍ）だけ側板１６よりに形成されている。また、塗布液供給口２７は塗布液供給口２６から同じ所定距離（例えば、塗布幅Ｗが１５００ｍｍである場合には５００ｍｍ）だけ側板１７よりに形成されている。尚、両端部にある塗布液供給口２５及び塗布液供給口２７はダイ２の側面（即ち、側板１６、１７）に設けても良い。
【００４４】
一方、供給タンク３は塗布液１１を貯留するタンクであり、貯留された塗布液１１は定量ポンプ５によって、単位時間当りの供給量を一定にしてダイ２へと供給される。
【００４５】
また、搬送ライン４は供給タンク３とダイ２とを接続する配管であり、供給タンク３から供給された塗布液１１は搬送ライン４を通って塗布液供給口２５〜２７へと到る。ここで、特に本実施形態に係るダイ方式塗布装置１では、搬送ライン４は分岐点４１によって３方に分岐している。そして、分岐されたラインの一つである第１分岐ライン４Ａは塗布液供給口２５に接続されており、第２分岐ライン４Ｂは塗布液供給口２６に接続されており、第３分岐ライン４Ｃは塗布液供給口２７に接続されている。尚、第１分岐ライン４Ａ〜第３分岐ライン４Ｃの長さは全て等しくなっている。
更に、搬送ライン４には第１分岐ライン４Ａ〜第３分岐ライン４Ｃでの塗布液１１の流量を調整する自動調整弁４２、４３と、第１分岐ライン４Ａ〜第３分岐ライン４Ｃに流れる塗布液１１の圧力を検出する圧力検出器４４〜４６と、第１分岐ライン４Ａ〜第３分岐ライン４Ｃに流れる塗布液１１の流量を検出する流量検出器４７〜４９とが設けられている。
【００４６】
また、定量ポンプ５は供給タンク３に貯留された塗布液１１を単位時間当り一定の所定量で搬送ライン４へと供給する供給手段である。
【００４７】
また、搬送ローラ６、７はウェブ１０を予め設定された所定速度で所定方向へと搬送する搬送手段である。ここで、図２に示すように搬送ローラ６はダイ２に対向して配置されており、リップ面２１との間で所定間隔の間隙を形成する。
【００４８】
また、塗工厚検出センサ８は、赤外線、放射線、光干渉計等を用いてウェブ１０に塗布された塗布膜１２の厚みをウェブ１０の幅方向で検出するセンサである。
【００４９】
更に、ダイ方式塗布装置１には塗工厚検出センサ８、自動調整弁４２、４３、圧力検出器４４〜４６及び流量検出器４７〜４９を制御する制御装置５１が設けられている。そして、制御装置５１は予め設定されたプログラムに従って、自動調整弁４２、４３の開度を調整する。それによって、各塗布液供給口２５〜２７の入口圧力または流量を調整することが可能となる。
また、制御装置５１は塗工厚検出センサ８によって検出された塗布膜１２の厚さや、圧力検出器４４〜４６及び流量検出器４７〜４９で検出された塗布液１１の圧力や流量を別途設けられたモニタ（図示せず）等に表示する。
【００５０】
次に、上記のように構成されたダイ方式塗布装置１におけるウェブ１０への塗布液１１の塗布工程について説明する。先ず、レベル管理された供給タンク３に接続された定量ポンプ５により、目標厚み設定に対する流量で計量された塗布液１１が、自動調整弁４２、４３、圧力検出器４４〜４６、流量検出器４７〜４９を介して、各塗布液供給口２５〜２７へ送液される。そして、塗布液供給口２５〜２７からダイ２内部へと供給された塗布液１１はキャビティ２４、スリット２０を通過しながら、吐出口２２から対象基材へ塗布される。
【００５１】
次に、図４を参照して上記塗布工程によってウェブ１０に形成される塗布膜１２における局所的な両端部の塗布膜厚みの形状について説明する。図４はウェブ１０上に形成された塗布膜１２を幅方向に切断した断面図である。ここで、ダイ２を用いてウェブ１０に対して塗布液１１を塗布する塗布工程においては、塗布液１１の表面張力の作用により、塗布幅Ｗの幅方向両端部に厚膜部（以下、耳高５２と呼ぶ）が発生する。
ここで、幅方向に均一の厚さの塗布膜を形成する為には、塗布膜１２の中央付近の塗布厚さｄと耳高５２部分の塗布厚さｈとの関係を示す耳高率Ｅ（＝ｈ／ｄ×１００）の値が１００％以下であることが望ましい。ここで、耳高率Ｅの値はスリット２０から吐出された塗布液１１がダイ２に接触する接触角θに依存することが分かっており、塗布液の粘度、表面張力、塗工速度、スリット幅、塗布液供給量、ダイの内圧、塗布液とダイの濡れ性、シムの材質と厚み等が適切であれば、耳高率Ｅを１００％以下とすることができる。一方、これらが適正で無い場合には図４に示すように耳高５２が塗布膜の両端に発生する。
【００５２】
次に、ダイ２の構成と接触角θ及び耳高率Ｅとの関係について、以下の条件により作製した本発明に係る実施例１〜５及び比較例１〜６のウェブ１０に形成された塗布膜１２の評価結果を比較して説明する。
尚、実施例１〜５及び比較例１〜６では、ウェブ１０に５０μｍのポリエチレンテレフタレートフィルム、塗布液１１に粘度９８０ｍＰａ・ｓ（２５℃）、表面張力３０ｍＮ／ｍ、固形分濃度３０％の塗布液を用いた。
また、接触角測定方法は以下の通りとした。試料表面と液との接触角は、接触角測定器（協和界面科学製、自動接触角計ＣＡ−Ｖ）を用いて測定した。具体的には、マイクロシリンジから試料表面に１ｍｌの液滴を滴下した後、３０秒後に測定した値を受容層表面の接触角とした。
【００５３】
（実施例１〜３、比較例１、２）
実施例１〜３、比較例１、２は、ダイ２において、特に図５に示すようにダイ本体１５のリップ面２１に対して側板１６、１７のエッジ面２８、２９の高さを所定高さだけ低く配置することにより、吐出口２２から吐出された塗布液１１を側板１６、１７方向へと流し、ウェブ幅方向両端部の塗布量を抑制した例である。
【００５４】
先ず、図５を参照して実施例１〜３、比較例１、２で用いるダイ２の構成について説明する。図５はダイ方式塗布装置１の特にダイ２付近を示した正面図である。
実施例１〜３、比較例１、２で用いるダイ２は、図５に示すようにリップ面２１よりエッジ面２８、２９が低くなるように配置する。その段差ｙの条件としては、図６に示すように実施例１が３００μｍ、実施例２が２００μｍ、実施例３が１００μｍ、比較例１が２０μｍ、比較例２が段差の無い面一形状となるようにそれぞれダイ２を構成する。尚、ダイ本体１５と側板１６、１７の間にシムを挟み込む場合には側板１６、１７とシムのエッジ面を面一形状とする。
【００５５】
＜塗布条件＞
塗布条件は実施例１〜３、比較例１、２で共通とし、塗工幅２５０ｍｍ、塗工速度５ｍ／ｍｉｍ、塗布ギャップ０．１５ｍｍ、スリットギャップ０．３ｍｍ、乾燥後の塗布厚さが２５μｍになる様に塗布液を供給する。その結果、ウェブ１０に形成された塗布膜１２は図６の表、及び図７のグラフに示す結果となった。
【００５６】
＜評価＞
図６及び図７に示すように、比較例２の段差ｙを形成しないダイ２を用いた塗布では耳高率Ｅが１１１％であったのに対し、段差ｙを１００μｍとした実施例３では１００％まで低減され、耳高形状が確認されない程度に抑制されていた。そして、段差ｙを１０μｍ以上とすることによって、耳高形状を許容範囲までに抑えることが確認できた。
ここで、段差ｙを大きくすればするほど耳高率Ｅを小さくできるが、段差ｙについては、３００μｍ以上となると、耳高は明らかに抑制されるものの幅方向の厚みが均一な表面性の良い塗布膜１２がウェブ１０上に形成する事ができない。よって、耳高５２の発生を防止しつつ良好な塗布膜１２をウェブ１０上に形成する為には、１０μｍから３００μｍまでの段差が望ましい。更に、５０μｍから２００μｍの段差とすると、特に良好な塗布膜１２を得ることができる。更に、この段差条件では、スリット２０から吐出される塗布液１１はダイ本体１５のリップ面２１近傍で側板１６、１７のエッジ面２８、２９へ流れ、ダイ２と塗布液エッジ部の接触角は４０度以下となる。従って、接触角θを４０度以下とすることで、ウェブ幅方向両端部の塗布量が抑制され、幅方向の厚みが均一な表面性の良い塗布膜がウェブ上に形成されることが確認できた。
また、図７のグラフからは塗布幅Ｗを決定する両端エッジ部の接触角θを制御することで耳高の抑制や増大といった精密な両端厚み制御が可能である事が判る。
【００５７】
（実施例４、比較例３〜５）
実施例４、比較例３〜５は、ダイ２において、特に図８に示すように側板１６、１７のエッジ面２８、２９の濡れ性を向上させることにより、吐出口２２から吐出された塗布液１１を側板１６、１７方向へと流し、ウェブ幅方向両端部の塗布量を抑制した例である。
【００５８】
先ず、図８を参照して実施例４、比較例３〜５で用いるダイ２の構成について説明する。図８はダイ方式塗布装置１の特にダイ２付近を示した正面図である。
実施例４、比較例３〜５で用いるダイ２は、図８に示すようにリップ面２１とエッジ面２８、２９との段差を無くし、面一形状となるように配置する。そして、側板１６、１７のエッジ面２８、２９に表面処理を施し、塗布液との濡れ性を調整する。表面処理の種類としては、例えばメッキ、溶射、樹脂コーティング、酸化皮膜、光表面処理、表面粗度、などが挙げられる。ここで、図９に示すように実施例４では側板１６、１７のエッジ面２８、２９に溶射による親水化処理を施したダイ２となっている。また、比較例３では、側板１６、１７のエッジ面２８、２９に表面処理を施さずにダイ本体１５のリップ面２１と同じ表面材質にしたダイ２となっている。また、比較例4では側板１６、１７のエッジ面２８、２９をダイ本体１５とは異なる金属材料を用いたダイとなっている。また、比較例５では側板１６、１７のエッジ面２８、２９をＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）の表面材質としたダイ２となっている。尚、ダイ本体１５と側板１６、１７の間にシムを挟み込む場合には側板１６、１７とシムのエッジ面を面一形状とする。
【００５９】
＜塗布条件＞
塗布条件は実施例４、比較例３〜５で共通とし、塗工幅２５０ｍｍ、塗工速度５ｍ／ｍｉｍ、塗布ギャップ０．１５ｍｍ、スリットギャップ０．３ｍｍ、乾燥後の塗布厚さが２５μｍになる様に塗布液を供給する。その結果、ウェブ１０に形成された塗布膜１２は図９の表、及び図１０のグラフに示す結果となった。
【００６０】
＜評価＞
図９及び図１０に示すように、比較例３、４、５のダイ２を用いた塗布では耳高率Ｅが１０２〜１１１％であったものが、実施例４では、９８％まで低減され、耳高形状が確認されない程度に抑制されていた。また、実施例４の条件では、塗布液に対するエッジ面２８、２９の接触角θとダイ本体１５のリップ面２１に対する接触角の接触角差φは−１０度以下となる。従って、塗布液に対するエッジ面２８、２９の接触角θをダイ本体１５のリップ面２１に対する接触角に比べ１０度以上低い差をつけることで、ウェブ幅方向両端部の塗布量が抑制され、幅方向の厚みが均一な表面性の良い塗布膜がウェブ上に形成されることが確認できた。
また、図１０のグラフからは、塗布幅Ｗを決定する両端エッジ部の接触角θを制御することで耳高の抑制や増大といった精密な両端厚み制御が可能である事が判る。
【００６１】
（実施例５、比較例６）
実施例５、比較例６は、ダイ２において、特に図１１に示すようにダイ本体１５と側板１６、１７との間にシム６０を挟み込み、シム６０のエッジ面６１の濡れ性を向上させることにより、吐出口２２から吐出された塗布液１１を側板１６、１７方向へと流し、ウェブ幅方向両端部の塗布量を抑制した例である。
尚、図１１ではダイ本体１５のリップ面２１と側板１６、１７のエッジ面２８、２９との段差を設けているが、段差は必ずしも設ける必要はない。
【００６２】
先ず、図１１を参照して実施例５、比較例６で用いるダイ２の構成について説明する。図１１はダイ方式塗布装置１の特にダイ２付近を示した正面図である。
実施例５、比較例６で用いるダイ２は、図１１に示すようにリップ面２１とエッジ面２８、２９との所定高さ（例えば、１００μｍ）の段差を形成して配置する。そして、ダイ本体１５と側板１６、１７との間に濡れ性の異なる材質のシム６０を挟み込み、塗布液との濡れ性を調整する。ここでシム材質の条件としては、図１２に示すように実施例５では金属製のシムを用い、比較例６ではＰＴＦＥ製のシムを用いたダイ２となっている。また、シム６０の厚みは０．５ｍｍ以下とする。
【００６３】
＜塗布条件＞
塗布条件は実施例５、比較例６で共通とし、塗工幅２５０ｍｍ、塗工速度５ｍ／ｍｉｍ、塗布ギャップ０．１５ｍｍ、スリットギャップ０．３ｍｍ、乾燥後の塗布厚さが２５μｍになる様に塗布液を供する。その結果、ウェブ１０に形成された塗布膜１２は図１２の表に示す結果となった。
【００６４】
＜評価＞
図１２に示すように、比較例６のダイ２を用いた塗布では耳高率Ｅが１１０％であったのに対し、実施例５では、９８％まで低減され、耳高形状は確認されない程度に抑制されていた。また、実施例５の条件では、スリット２０から吐出される塗布液１１はダイ本体１５のリップ面２１近傍でシム６０を介して側板１６、１７のエッジ面２８、２９へ流れ、ダイ２と塗布液エッジ部の接触角θは４０度以下となる。従って、接触角θを４０度以下とすることで、ウェブ幅方向両端部の塗布量が抑制され、幅方向の厚みが均一な表面性の良い塗布膜がウェブ上に形成されることが確認できた。
【００６５】
尚、耳高操作はコーターギャップの設定でも行われる。例えば、ギャップを狭めると幅方向へ流れ塗布液流れが促進されることで接触角を操作でき、結果的に耳高を操作する事ができる。この際にはコーターギャップに発生する塗布液圧力の管理も実施している。
【００６６】
以上詳細に説明した通り、本実施形態に係るダイ２、ダイ２を用いたダイ方式塗布装置１及び塗布方法では、搬送ローラ６、７によって連続走行されるウェブ１０表面に対して塗布液１１を所定の塗布幅Ｗで吐出させるダイ２において、ダイ本体１５のリップ面２１に対して側板１６、１７のエッジ面２８、２９の高さを低く配置することにより、吐出口２２から吐出された塗布液１１を側板１６、１７方向へと流し、塗布液１１がダイ２に接触する接触角θを４０度以下に設定することが可能となる。そして、接触角θを４０度以下に角度設定することによって、スリット２０から押し出された塗布液１１を幅方向に均一にすることができる。その結果、ダイ２を用いてウェブ１０への塗布液の塗布を行う際に耳高の発生を防止し、ウェブ１０の均一な両端塗膜厚みを高い再現性により得ることが可能であり、安定した表面性の良い塗膜をウェブ上に形成できる。
また、リップ面２１に対する側板１６、１７のエッジ面２８、２９の高さを１０μｍ以上低く配置することによって、安定した表面性の良い塗布膜１２をウェブ１０上に形成できる。
また、側板１６、１７のエッジ面２８、２９に対する塗布液の濡れ性をダイ本体１５のリップ面２１より良くするように調整することによって、スリット２０から吐出された塗布液が塗布幅の両端部においてエッジ面２８、２９に接触する接触角θを、ダイ本体１５のリップ面２１に比べ１０度以上低い差をつけるように設定することができる。そして、接触角θを１０度以上低い差をつけて角度設定することによって、安定した表面性の良い塗布膜１２をウェブ１０上に形成できる。
また、ダイ本体１５と側板１６、１７との間に濡れ性を向上させたシム６０を挟持させることによって、吐出口２２から吐出された塗布液１１をシム６０を介して側板１６、１７方向へと流し、塗布液１１がダイ２に接触する接触角θを４０度以下に設定することができる。その結果、ダイ２を用いてウェブ１０への塗布液の塗布を行う際に耳高の発生を防止し、安定した表面性の良い塗布膜１２をウェブ１０上に形成できる。
【００６７】
尚、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能であることは勿論である。
例えば、本実施形態ではダイ２の構成について特に側板１６、１７の高さと濡れ性を調整することによって、塗布液１１がダイ２に接触する接触角θを４０度以下に設定することとしていたが、塗布液供給口２５〜２７へと供給する塗布液１１の圧力や流量を自動調整弁４２、４３で調整して接触角θを４０度以下に設定するようにしても良い。
【００６８】
また、本実施形態ではキャビティ２４に塗布液１１を供給する供給口をダイ２の側面に対して計３箇所に設けることとしているが、中央の供給口のみでも良い。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本実施形態に係るダイ方式塗布装置の概略構成を示す斜視図である。
【図２】本実施形態に係るダイ方式塗布装置をダイの長さ方向で切断した断面図である。
【図３】本実施形態に係るダイを示した斜視図である。
【図４】ウェブ上に形成された塗布膜を幅方向に切断した断面図である。
【図５】実施例１〜３、比較例１、２で用いるダイを示した正面図である。
【図６】実施例１〜３、比較例１、２の評価結果を示した表である。
【図７】実施例１〜３、比較例１、２の評価結果を示したグラフである。
【図８】実施例４、比較例３〜５で用いるダイを示した正面図である。
【図９】実施例４、比較例３〜５の評価結果を示した表である。
【図１０】実施例４、比較例３〜５の評価結果を示したグラフである。
【図１１】実施例５、比較例６で用いるダイを示した正面図である。
【図１２】実施例５、比較例６の評価結果を示した表である。
【符号の説明】
【００７０】
１                  ダイ方式塗布装置
２                  ダイ
１０                ウェブ
１１                塗布液
１２                塗布膜
６、７              搬送ローラ
１５                ダイ本体
１６、１７          側板
２０                スリット
２１                リップ面
２２                吐出口
２８、２９          エッジ面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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