(57)【要約】【課題】有機溶剤を含む塗布液をウエブに塗布して形成した塗布膜の乾燥時における乾燥ムラを顕著に低減することができる。【解決手段】走行する長尺状のウエブ１２に有機溶剤を含む塗布液を塗布して形成した塗布膜の乾燥であって、塗布直後に走行するウエブ１２の塗布膜面を囲んだ乾燥ゾーン２６を形成し、乾燥ゾーン２６では、ウエブ幅方向の一方端側から他方端側に流れる一方向流れの乾燥風を発生させる塗布膜の乾燥方法において、塗布膜に含有される有機溶剤の１０重量％が乾燥する前から有機溶剤の８０重量％が乾燥し終わるまでは、乾燥風の温度を２０°Ｃ〜３０°Ｃの範囲に維持した低温乾燥を行うようにする。【選択図】  図１
2005081257.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行する長尺状の支持体に有機溶剤を含む塗布液を塗布して形成した塗布膜の乾燥であって、前記塗布直後に前記走行する支持体の４方向を囲んだ乾燥ゾーンを形成し、前記乾燥ゾーンでは、前記支持体幅方向の一方端側から他方端側に流れる一方向流れの乾燥風を発生させる塗布膜の乾燥方法において、
前記塗布膜に含有される有機溶剤の８０重量％が乾燥し終わるまでは、前記乾燥風の温度を２０°Ｃ〜３０°Ｃの範囲に維持した低温乾燥を行うことを特徴とする塗布膜の乾燥方法。
【請求項２】
前記塗布膜に含有される有機溶剤の１０重量％が乾燥する前に前記塗布膜が前記乾燥ゾーンに達することを特徴とする請求項１の塗布膜の乾燥方法。
【請求項３】
前記乾燥ゾーンでは、支持体走行方向の上流側から下流側にいくに従って乾燥風の風速が徐々に小さくなるようにすることを特徴とする請求項１又は２の塗布膜の乾燥方法。
【請求項４】
前記塗布液に界面活性剤を０．０５〜０．５０重量％（固形分／塗布液）の範囲で添加することを特徴とする請求項１〜３の何れか１の塗布膜の乾燥方法。
【請求項５】
前記支持体は、予め塗布された配向膜形成用樹脂をラビング処理して配向膜となる層を有するものであると共に、前記塗布液は液晶性ディスコティック化合物を含むものであることを特徴とする請求項１〜４の何れか１の塗布膜の乾燥方法。
【請求項６】
走行する長尺状の支持体に塗布機により有機溶剤を含む塗布液を塗布して形成した塗布膜の乾燥であって、前記塗布直後に前記走行する支持体の４方向を囲んだ乾燥ゾーンを形成し、前記乾燥ゾーンでは、前記支持体幅方向の一方端側から他方端側に流れる一方向流れの乾燥風を発生させる塗布膜の乾燥装置において、
前記一方向流れの乾燥風を発生させる一方向気流発生手段と、
前記乾燥風の温度を２０°Ｃ〜３０°Ｃの範囲に制御する風温制御手段と、
を備えたことを特徴とする塗布膜の乾燥装置。
【請求項７】
前記乾燥ゾーンを、前記長尺状支持体の走行方向に直交する仕切板で仕切って複数の分割ゾーンを形成し、支持体走行方向の上流側の分割ゾーンから下流側の分割ゾーンにいくに従って乾燥風の風速が徐々に小さくなるように前記一方向気流発生手段を制御する風速制御手段を設けたことを特徴とする請求項６の塗布膜の乾燥装置。
【請求項８】
前記一方向気流発生手段の給気ノズル内及び排気ノズル内の少なくとも一方には、給気又は排気される乾燥風を整流する整流器が設けられていることを特徴とする請求項６又は７の塗布膜の乾燥装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は塗布膜の乾燥方法及び装置に係り、特に、走行する長尺状の支持体（以下、ウエブという）に有機溶剤を含む塗布液を塗布して形成した塗布膜を乾燥ムラのないように乾燥する乾燥方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機溶剤を含む有機溶剤系の塗布液を連続走行するウエブに塗布して形成した塗布膜を乾燥する場合、有機溶剤は蒸発速度が速いことから、特に塗布直後の初期乾燥において乾燥ムラが発生し易いという問題がある。例えば、有機溶剤系の塗布液を使用する光学補償シートの製造では、図６に示したように、塗布膜の乾燥工程において、ブロードな斑状の乾燥ムラＡ（細い線で示す）とシャープな斑状の乾燥ムラＢ（太い線で示す）の２種類の乾燥ムラが発生し、場合によって製品の得率を下げるという問題がある。
【０００３】
このような有機溶剤系の塗布膜の初期乾燥で発生する乾燥ムラの一般的な対策としては、塗布液を高濃度化したり、増粘剤を添加したりすることで塗布液の粘度を増加させ、これにより、塗布直後の塗布膜面の乾燥風による流動を抑制することで乾燥ムラの発生を防止する方法がある。別の方法としては、高沸点溶媒を用いることにより、塗布直後の塗膜面の乾燥風による流動が発生してもレベリング効果が生じることで乾燥ムラの発生を防止する方法がある。しかし、塗布液の濃度を高濃度化したり、増粘剤を添加したりすることで塗布液の粘度を増加する方法は、高速塗布により超薄層な塗布膜を形成する超薄層精密塗布を行なうことができないという欠点がある。また、塗布液粘度が増加するほど限界塗布速度（安定塗布できる塗布速度の限界）が低下するので、粘度の増加と共に高速塗布が不可能になり、生産効率が極端に悪化するという欠点がある。一方、高沸点溶媒を用いる方法は、乾燥時間の増大、及び塗布膜中に残留する残留溶剤量の増大をもたらし、それだけ乾燥時間がかかるので生産効率が悪化するという欠点がある。
【０００４】
このことから、特許文献１では、有機溶剤系の塗布膜の乾燥方法として、塗布後５秒以内にウエブを加熱手段を有する乾燥ゾーンに突入させると共に、乾燥ゾーン突入までの空間で塗布膜上の風速が１ｍ／秒以下に保たれるようにすることを提案しているが、乾燥ムラ対策として十分とは言えない。
【０００５】
そこで、本出願人は、塗布直後に乾燥ゾーンを設けて塗布膜面を囲み、支持体幅方向の一方端側から他方端側に流れる一方向の乾燥風で塗布膜を乾燥することにより乾燥ムラを抑制することを提案した（特許文献２）。
【特許文献１】特開２０００−１５７９２３
【特許文献２】特開２００１−１７０５４７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献２の乾燥方法であっても、昨今の乾燥ムラに対する厳しい要求を満足するにはいたっておらず、更なる改良が要望されている。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、有機溶剤を含む塗布液を支持体に塗布して形成した塗布膜の乾燥時における乾燥ムラを顕著に低減することができる塗布膜の乾燥方法及び装置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】
【０００８】
本発明者は、塗布直後に乾燥ゾーンを設けて支持体の４方向を囲み、支持体幅方向の一方端側から他方端側に流れる一方向の乾燥風で塗布膜を乾燥することで乾燥ムラをかなり抑制できるが、それでも特に支持体幅方向において乾燥ムラが発生することがあり、対策を鋭意検討した。その結果、塗布膜に含有される有機溶剤の有機溶剤の８０重量％が乾燥し終わるまでは、上記した一方向の乾燥風だけでは不十分であり、一方向の乾燥風に、乾燥風の温度を２０°Ｃ〜３０°Ｃの範囲に維持した低温乾燥を組み合わせることが重要であるとの知見を得た。更に、この低温乾燥と合わせて支持体走行方向の上流側から下流側にいくに従って乾燥風の風速を徐々に小さくすること、塗布液に界面活性剤を塗布液に対して０．０５〜０．５０重量％の範囲で添加すること、一方向の乾燥風を整流することが、乾燥ムラの抑制効果に有効であるとの知見を得た。本発明はかかる知見に基づいてなされたものである。
【０００９】
本発明の請求項１は、前記目的を達成するために、走行する長尺状の支持体に有機溶剤を含む塗布液を塗布して形成した塗布膜の乾燥であって、前記塗布直後に前記走行する支持体の４方向を囲んだ乾燥ゾーンを形成し、前記乾燥ゾーンでは、前記支持体幅方向の一方端側から他方端側に流れる一方向流れの乾燥風を発生させる塗布膜の乾燥方法において、前記塗布膜に含有される有機溶剤の８０重量％が乾燥し終わるまでは、前記乾燥風の温度を２０°Ｃ〜３０°Ｃの範囲に維持した低温乾燥を行うことを特徴とする。
【００１０】
ここで、支持体の４方向を囲んだ乾燥ゾーンとは、支持体の幅方向と支持体の表裏方向の４方向を囲むトンネル状の乾燥ゾーンである。また、ここで言う重量％は、有機溶剤が２種類以上含まれる場合には、全有機溶剤の重量に対して表される。また、支持体幅方向の一方端側から他方端側に流れる一方向流れとは、乾燥ゾーンのどこの位置でも、支持体幅方向の風速成分が供給する乾燥風量全体の８０％以上の値を示すことを言う。
【００１１】
本発明の請求項１によれば、塗布直後に乾燥ゾーンを設けたことで、乾燥ゾーン外からの強さや方向の不均一な風が、有機溶剤を多く含み塗布液が流動し易い状態の塗布膜面に当たらないようにできると共に、塗布膜面から蒸発した有機溶剤が塗布膜面を覆う乾燥環境が形成される。この乾燥環境下で、支持体幅方向の一方端から他方端に流れる一方向流れの均一な乾燥風を発生させると、塗布膜面近傍の有機溶剤濃度を常に一定に維持した状態で塗布膜の乾燥が行われるので、乾燥ムラ全般を抑制する。そして、塗布膜に含有される有機溶剤の８０重量％が乾燥し終わるまでは、この支持体幅方向の一方向流れの乾燥風の温度を２０°Ｃ〜３０°Ｃの低温に維持することで、一方向流れの乾燥風だけでは抑制しきれない支持体幅方向で生じる乾燥ムラ、特にシャープな乾燥ムラを減少させることができる。これは、乾燥風の温度が３０°Ｃを超えると有機溶剤の蒸発速度が早過ぎるために、支持体幅方向の塗布膜面において有機溶剤の蒸発の分布（ゆらぎ）が生じ、塗布膜面に乾燥分布が生じ易くなるためと考えられ、乾燥風の上限温度を３０°Ｃにすることで解決することができる。この場合、乾燥風の温度が３０°Ｃ以下であれば乾燥ムラは抑制できるが、乾燥風の温度を２０°Ｃ未満にすると塗布面が結露するブラッシング故障が生じ易くなる。従って、乾燥風の温度を２０°Ｃ〜３０°Ｃの低温に維持することが重要である。
【００１２】
この場合、請求項２のように、塗布膜に含有される有機溶剤の１０重量％が乾燥する前に前記塗布膜が前記乾燥ゾーンに達することが好ましい。これは、塗布膜に含有される有機溶剤の１０％が蒸発した後で本発明を開始しても乾燥ムラ抑制の効果が小さくなると共に、有機溶剤の８０％が蒸発する前に本発明を止めると、その後の別条件での乾燥で乾燥ムラが発生する虞れがあるためである。
【００１３】
本発明の請求項３は請求項１又は２において、前記乾燥ゾーンでは、支持体走行方向の上流側から下流側にいくに従って乾燥風の風速が徐々に小さくなるようにすることを特徴とする。これは、乾燥風による乾燥において、支持体走行方向の上流側、即ち乾燥ゾーンの前半は多少風速の大きな乾燥風でも、一方向気流のように制御された均一な乾燥風であれば乾燥ムラが残らないので、乾燥風が低温であることによる乾燥不足を風速を大きめにして補うようにする。そして、発生した場合に乾燥ムラが固定されてしまう支持体走行方向の下流側、即ち乾燥ゾーンの後半は、乾燥風を低速化して乾燥風による乾燥ムラを発生させないようにすることが重要になる。従って、支持体走行方向の上流側から下流側にいくに従って乾燥風の風速が徐々に小さくなるようにすることによって、乾燥ムラの発生を抑制できると共に、乾燥ムラのうち特にシャープなムラの発生を抑制することができる。
【００１４】
本発明の請求項４は請求項１〜３の何れか１において、前記塗布液に界面活性剤を０．０５〜０．５０重量％（固形分／塗布液）の範囲で添加することを特徴とする。これは、界面活性剤の添加により、塗布膜の温度上昇に従って変化する表面張力の変化率を小さくするのに役立つためである。即ち、塗布膜の乾燥において、塗布膜内部に温度差が生じると、その温度差によって塗布液の流体運動が生じ乾燥ムラの原因となるが、界面活性剤を塗布液に０．０５〜０．５０重量％の範囲で含有させることにより、温度差の結果として生じる流体運動を起こる力を小さくできるので、乾燥ムラを抑制することができる。特に、有機溶剤の含有量が多く塗布液が流動し易い乾燥初期における乾燥ムラ、特にブロードなムラの抑制に効果がある。この場合、界面活性剤の添加を０．０５重量％以上にしないと、塗布膜の温度上昇に従って変化する表面張力の変化率を小さくする効果が発揮されにくく、界面活性剤の添加を０．５０重量％を超えると、塗布液の泡立ちによる塗布スジが発生し易くなるためである。尚、ここで言う固形分／塗布液とは、界面活性剤固形分の塗布液に対する重量比率である。
【００１５】
本発明の請求項５は請求項１〜４の何れか１において、前記支持体は、予め塗布された配向膜形成用樹脂をラビング処理して配向膜となる層を有するものであると共に、前記塗布液は液晶性ディスコティック化合物を含むものであることを特徴とする。これは、本発明の塗布膜の乾燥方法を用いることにより、光学補償シートの製造における塗布膜の乾燥で発生し易い、ブロードな斑状の乾燥ムラとシャープな斑状の乾燥ムラの２種類の乾燥ムラを効果的に抑制できるからである。
【００１６】
本発明の請求項６は前記目的を達成するために、走行する長尺状の支持体に塗布機により有機溶剤を含む塗布液を塗布して形成した塗布膜の乾燥であって、前記塗布直後に前記走行する支持体の塗布膜面を囲んだ乾燥ゾーンを形成し、前記乾燥ゾーンでは、前記支持体幅方向の一方端側から他方端側に流れる一方向流れの乾燥風を発生させる塗布膜の乾燥装置において、前記一方向流れの乾燥風を発生させる一方向気流発生手段と、前記乾燥風の温度を２０°Ｃ〜３０°Ｃの範囲に制御する風温制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１７】
請求項６は、請求項１の乾燥方法を実施する装置構成を具体的に示したものである。
【００１８】
本発明の請求項７は請求項６において、前記乾燥ゾーンを、前記長尺状支持体の走行方向に直交する仕切板で仕切って複数の分割ゾーンを形成し、支持体走行方向の上流側の分割ゾーンから下流側の分割ゾーンにいくに従って乾燥風の風速が徐々に小さくなるように前記一方向気流発生手段を制御する風速制御手段を設けたことを特徴とする。このように、支持体走行方向の上流側から下流側にいくに従って乾燥風の風速が徐々に小さくなるようにすることによって、乾燥ムラの発生を抑制できると共に、乾燥ゾーンを仕切って複数の分割ゾーンを形成することで、各分割ゾーンごとに精度良く風速を制御することができる。乾燥風の風速を徐々に小さくする形態としては、連続的に小さくしても、段階的に小さくしてもよい。
【００１９】
本発明の請求項８は請求項６又は７において、前記一方向気流発生手段の給気ノズル内及び排気ノズル内の少なくとも一方には、給気又は排気される乾燥風を整流する整流器が設けられていることを特徴とする。これにより、塗布膜面を流れる乾燥風の流れを一方向に一層均一化することができるので、乾燥ムラを更に抑制できる。この整流器により、乾燥ゾーンのどこの位置でも、支持体幅方向の風速の測定値が供給する乾燥風量全体の平均風速の９０％以上の値を示すことが好ましい。
【発明の効果】
【００２０】
以上説明したように、本発明の塗布膜の乾燥方法及び装置によれば、有機溶剤を含む塗布液を支持体に塗布して形成した塗布膜の乾燥時における乾燥ムラを顕著に低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、添付図面により本発明の塗布膜の乾燥方法及び装置の好ましい実施の形態について詳説する。
【００２２】
図１は、本発明の塗布膜の乾燥装置を組み込んだ塗布・乾燥装置を上から見た平面図であり、図２は図１のＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【００２３】
図１及び図２に示すように塗布・乾燥装置１０は、主として、走行する長尺状の支持体１２（以下、「ウエブ１２」と言う）に有機溶剤を含む塗布液を塗布する塗布機１４と、塗布液が塗布されたウエブ１２を通過させて塗布膜の乾燥を行なう乾燥装置１６とで構成される。乾燥装置１６は、塗布機１４の直後に設けられる。
【００２４】
塗布機１４は、例えば、ワイヤーバー１４Ａを備えたバー塗布装置を使用することができ、複数のサポートローラ２０、２２、２４に支持されて走行するウエブ１２の下面に塗布液が塗布されて塗布膜が形成される。塗布膜の厚みはウエット厚みで１μｍ〜５０μｍの範囲、好ましくは２μｍ〜４０μｍの範囲、特に好ましくは２μｍ〜１０μｍの範囲である。塗布液の粘度は２０ｍＰａｓ／秒以下が好ましい。ウエブ１２の走行速度は５〜１００ｍ／分の範囲が好ましく、２０〜８０ｍ／分の範囲が特に好ましい。
【００２５】
乾燥装置１６の乾燥装置本体１８は、塗布機１４の直後に設けられ、走行するウエブ１２の塗布膜面側（ウエブの下面側）に沿った長四角な箱体状に形成され、箱体の各辺のうちの塗布膜面側の辺（箱体の上辺）が切除されている。また、ウエブ１２を挟んで、乾燥装置本体１８の反対側位置には、乾燥装置１６外からの、例えば空調風等の風により、ウエブ１２の安定走行が阻害されないように遮蔽蓋３０が被せられる。そして、塗布機１４で塗布液が塗布されたウエブ１２は、乾燥装置１６の入口開口１８Ａから乾燥ゾーン２６内に搬入され、出口開口１８Ｂから搬出される。これにより、走行するウエブ１２の４方向を囲む乾燥ゾーン２６が形成される。乾燥ゾーン２６は、乾燥装置本体１８を、ウエブ１２の走行方向に直交した複数の仕切板２８、２８…で仕切ることにより、複数の分割ゾーン２６Ａ、２６Ｂ、２６Ｃ、２６Ｄ、２６Ｅ、２６Ｆ、２６Ｇ（本実施例では７つの分割ゾーン）に分割される。この場合、乾燥ゾーン２６を分割する仕切板２８の上端と、ウエブ１２に形成された塗布膜面との距離は、０．５ｍｍ〜２０ｍｍの範囲が好ましく、更に好ましくは１ｍｍ〜１５ｍｍの範囲である。
【００２６】
また、図１に示すように、乾燥ゾーン２６の各分割ゾーン２６Ａ〜２６Ｇには一方向気流発生手段３２が設けられる。一方向気流発生手段３２は、乾燥装置本体１８の両側辺の一方側に設けられた給気ノズル３４Ａ〜３４Ｇに給気ダクト３６が分岐接続され、給気ダクト３６には給気ファン３８が設けられる。また、乾燥装置本体１８の両側辺の他方側に給気ノズル３４Ａ〜３４Ｇに対向して排気ノズル４０Ａ〜４０Ｇが設けられ、各排気ノズル４０Ａ〜４０Ｇに排気ダクト４２が分岐接続されると共に、排気ダクト４２に排気ファン４４が設けられる。また、排気ダクト４２の途中から循環ダクト４６が給気ファン３８の吸込み側に接続されると共に、循環ダクト４６の途中に新鮮な乾燥風の導入ダクト４８が設けられる。また、給気ダクト３６には、乾燥風の温度を制御する風温制御器４１が設けられ、給気ノズル３４Ａ〜３４Ｇから吹き出す乾燥風の温度が２０°Ｃ〜３０°Ｃの範囲に維持されるように制御される。
【００２７】
図３に示すように、各給気ノズル３４Ａ〜３４Ｇは、吹出口３３がウエブ１２の走行方向に長い略四角状に形成されると共に、該吹出口３３に向けて拡径したラッパ管状に形成される。また、各給気ノズル３４Ａ〜３４Ｇの内部には整流器３５が設けられ、整流器３５は吹出口３３に設けられた第１の多孔板３５Ａと、吹出口３３の上流側に設けられた第２の多孔板３５Ｂとで構成される。第１の多孔板３５Ａの孔の開口は第２の多孔板３５Ｂの孔の開口よりも小さく形成され、第１の多孔板３５Ａと第２の多孔板３５Ｂとの間には吹出口３３から吹き出す乾燥風の均圧室３７が形成される。一方、各給気ノズル３４Ａ〜３４Ｇに対向配置された各排気ノズル４０Ａ〜４０Ｇにも整流器３５が設けられ、第１の多孔板３５Ａが排気口３９に設けられると共に、排気口３９の下流側に第２の多孔板３５Ｂが設けられる。これにより、給気ファン３８と排気ファン４４を駆動することによって各分割ゾーン２６Ａ〜２６Ｇには、図３に示すように、塗布膜面上をウエブ幅方向の一方端側（給気側）から他方端側（排気側）に流れる一方向の均一な乾燥風が発生する。そして、塗布膜面からの蒸発した有機溶剤を含む排気ガスの一部は排気ダクト４２から循環ダクト４６を通って循環され、導入ダクト４８からの乾燥風と混合される。これにより、有機溶剤を含む乾燥風が各分割ゾーン２６Ａ〜２６Ｇに給気されるので、塗布膜面からの有機溶剤の急激な蒸発を生じないようにできる。
【００２８】
また、図１に示すように、給気ダクト３６の分岐された枝管と排気ダクト４２の分岐された枝管には、それぞれ給気バルブ５０Ａ〜５０Ｇと排気バルブ５２Ａ〜５２Ｇが設けられ、給気バルブ５０Ａ〜５０Ｇと排気バルブ５２Ａ〜５２Ｇの開度はコントローラ５４によって制御される。そして、コントローラ５４は、ウエブ走行方向の上流側の分割ゾーン２６Ａから下流側の分割ゾーン２６Ｇにいくに従って乾燥風の風速が徐々に小さくなるように各バルブ５０Ａ〜５０Ｇ、５２Ａ〜５２Ｇを制御する。乾燥風の風速を徐々に小さくする態様としては、上流の分割ゾーン２６Ａから下流の分割ゾーン２６Ｇに連続的に風速が小さくしてもよく、あるいは段階的に風速が小さくなるようにしてもよい。
【００２９】
また、乾燥装置本体１８の幅はウエブ１２の幅よりも大きくなるように形成して、乾燥ゾーン２６の両側の開放部分を整風板５６で蓋をした整風部分を設けるようにした。この整風部分は、給気口から塗布膜端までの距離と、塗布膜端から排気口までの距離を確保することにより、乾燥ゾーン２６に急激な乾燥風の流れを作らないようにしたものである。
【００３０】
次に、上記の如く構成された乾燥装置１０の作用を説明する。
【００３１】
サポートローラ２０、２２、２４に支持され走行するウエブ１２に塗布機１４のワイヤーバー１４Ａで塗布液を塗布した直後、乾燥装置１６によって塗布膜面の乾燥が行なわれる。この乾燥は、塗布直後、有機溶剤の１０重量％が乾燥する前に、乾燥風による乾燥を開始することが好ましい。これは、塗布膜に含有される有機溶剤の１０％が蒸発した後で本発明を開始しても乾燥ムラ抑制の効果が小さくなるためである。
【００３２】
この乾燥において、塗布直後の塗布膜面は有機溶剤が十分に含まれた状態にあり、特に有機溶剤を溶媒とする塗布液を塗布した直後の初期乾燥では有機溶剤の蒸発の分布（ゆらぎ）によって塗布膜面に温度分布が発生する。これが原因で表面張力の分布が発生し、塗布膜面内で塗布液の流動が起き、乾燥ムラとなる。乾燥風が合流する場合や渦が発生している場合等の乾燥風が塗布膜面に当たることで乾燥ムラが発生する。
【００３３】
このことから、乾燥時、特に初期乾燥時における塗布膜面の乾燥ムラを抑制するためには、塗布してから塗布膜面における塗膜液の流動が停止するまでの間、外部からの不均一な風が塗布膜面に当たるのを阻止すると共に、塗布膜面近傍の有機溶剤濃度を常に一定に保つことが重要になる。
【００３４】
そこで、本発明では、ウエブ１２に塗布液を塗布した直後、初期乾燥を行なうために上記構成の乾燥装置１０を設けた。即ち、塗布直後に乾燥ゾーン２６を形成したことで、乾燥装置１６外の強さや方向の不均一な風が、有機溶剤を多く含み塗布液が流動し易い状態の塗布膜面に当たらないようにできる。これにより、塗布膜面に当たった風の勢いで塗布膜面が乱れることが原因で発生する乾燥ムラを防止し、均一な乾燥を行なうことができる。
【００３５】
また、乾燥ゾーン２６を設けたことで、塗布膜面から蒸発した有機溶剤が塗布膜面を覆う乾燥環境が形成される。この乾燥環境下で、給気ファン３８と排気ファン４４を駆動することにより、各分割ゾーン２６Ａ〜２６Ｇには、ウエブ幅方向の一方端側（給気側）から他方端側（排気側）に向けて一方向に流れる乾燥風が発生する。これにより、塗布膜面が有機溶剤で覆われた状態のまま、蒸発した有機溶剤を含む乾燥エアが乾燥ゾーン２６から排気されて次第に乾燥される。この場合、排気量が大き過ぎると、塗布膜面を有機溶剤が均等に覆わなくなるので、排気バルブ５２Ａ〜５２Ｇの開度を調整して、排気量が大きくなりすぎないようにする必要がある。これにより、塗布膜面近傍における有機溶剤濃度を均等にできるので、塗布膜面の各部分から有機溶剤を均等に蒸発させることができる。従って、塗布膜面からの有機溶剤の蒸発分布が主たる原因で発生する乾燥ムラを防止し、均一な乾燥を行なうことができる。この場合、ウエブ１２が乾燥ゾーン２６を走行することで、乾燥ゾーン２６の入口側と出口側における塗布膜面近傍の有機溶剤濃度が異なる場合があるが、乾燥ゾーン２６を、複数の分割ゾーン２６Ａ〜２６Ｇに分割したことで解消することができる。即ち、７分割された各分割ゾーン２６Ａ〜２６Ｇの給気バルブ５０Ａ〜５０Ｇと排気バルブ５２Ａ〜５２Ｇとの開度を制御して、各分割ゾーン２６Ａ〜２６Ｇを流れる乾燥風の風速を調整することにより、乾燥ゾーン２６の入口側と出口側における塗布膜面近傍の有機溶剤濃度の異なりを解消することができる。
【００３６】
このウエブ幅方向の一方向の乾燥風による乾燥において、塗布膜に含有される有機溶剤の８０重量％が乾燥し終わるまでは、乾燥風の温度を２０°Ｃ〜３０°Ｃの低温に維持する。これにより、一方向流れの乾燥風だけでは抑制しきれないウエブ幅方向で生じる乾燥ムラ、特にシャープな乾燥ムラを減少させることができる。このウエブ幅方向に生じる乾燥ムラは、有機溶剤の蒸発の分布（ゆらぎ）が原因で表面張力の分布が発生し、塗布膜面内で塗布液の流動によって起きるので、塗布液に界面活性剤を添加して塗布液の表面張力を下げることにより、特に乾燥ゾーン２６の前半の塗布膜が流動しやすい乾燥時期での乾燥ムラ防止に有効である。塗布液に添加する界面活性剤の添加量としては、塗布液に対する界面活性剤固形分の重量比率（固形分／塗布液）で０．０５〜０．５０重量％（固形分／塗布液）の範囲で添加することが好ましい。これは、界面活性剤の添加を０．０５重量％以上にしないと、塗布膜の温度上昇に従って変化する表面張力の変化率を小さくする効果が発揮されにくく、界面活性剤の添加が０．５０重量％を超えると、塗布液の泡立ちによる塗布スジが発生し易くなるためである。界面活性剤の種類としては、特にフッ素系界面活性剤、シロキサン系界面活性剤が好ましい。
【００３７】
また、ウエブ走行方向の上流側の分割ゾーン３２Ａから下流側の分割ゾーン３２Ｃにいくに従って乾燥風の風速が徐々に小さくなるようにして乾燥する。これは、塗布膜面に有機溶剤が未だ多く残存している乾燥ゾーン２６の前半であっても、一方向気流のように制御した乾燥風であれば多少風速の大きな乾燥風でもレベリング作用により乾燥ムラが残らないためであり、乾燥ゾーン２６の前半において低温乾燥による乾燥不足を補うようにする。そして、塗布膜の有機溶剤が少なくなり乾燥ムラが発生した場合にレベリング作用が発揮されずに乾燥ムラが固定されてしまう乾燥ゾーン２６の後半では、乾燥風を低速化して乾燥風による乾燥ムラを発生させないようにすることが重要である。乾燥風の風速を小さくしていく好ましい一例としては、乾燥ゾーン２６の前半、例えば分割ゾーン２６Ａ〜２６Ｄまでを１．０ｍ／秒の風速とし、分割ゾーン２６Ｅを０．５ｍ／秒の風速とし、分割ゾーン２６Ｆを０．３ｍ／秒の風速とし、分割ゾーン２６Ｇを０．１ｍ／秒の風速とする。
【００３８】
このように、本発明は、塗布膜に含有される有機溶剤の１０重量％が乾燥する前に塗布膜が乾燥ゾーン２６に到達させて乾燥を開始し、有機溶剤の８０重量％が乾燥し終わるまでは、乾燥風の温度を２０°Ｃ〜３０°Ｃの範囲に維持した一方向乾燥風により低温乾燥を行いつつ、乾燥ゾーンの前半から後半にいくに従って乾燥風の風速を次第に弱めていくようにしており、これにより塗布膜の乾燥ムラを顕著に低減することが可能となる。本発明は、乾燥すべき有機溶剤量が１０ｇ／ｍ2 以下の場合に特に効果を発揮する。
【００３９】
本発明に使用される塗布液の有機溶剤としては、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、アセトン、メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、メチルアセテート等を単独、又は混合溶剤として用いることができるが、沸点が１００°Ｃ以下のものが特に好ましい。
【００４０】
本発明で使用されるウエブ１２としては、一般に幅０．３〜５ｍ、長さ４５〜１００００ｍ、厚さ５〜２００μｍの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、セルロースダイアセテート、セルローストリアセテート、セルロースアセテートプロピオネート、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリカーボネート、ポリイミド、ポリアミド等のプラスチックフィルム、紙、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレンブテン共重合体等の炭素数が２〜１０のα−ポリオレフィン類を塗布又はラミネートした紙、アルミニウム、銅、錫等の金属箔等、或いは帯状基材の表面に予備的な加工層を形成させたものが含まれる。更に、前記したウエブ１２には、光学補償シート塗布液、磁性塗布液、写真感光性塗布液、表面保護、帯電防止あるいは滑性用塗布液等がその表面に塗布され、乾燥された後、所望する長さ及び幅に裁断されるものも含まれ、これらの代表例としては、光学補償シート、各種写真フィルム、印画紙、磁気テープ等が挙げられる。
【００４１】
塗布液の塗布方法として、上記したバーコーティング法の他、カーテンコーティング法、エクストルージョンコーティング法、ロールコーティング法、ディップコーティング法、スピンコーティング法、印刷コーティング法、スプレーコーティング法及びスライドコーティング法を使用することができる。特にバーコーティング法、エクストルージョンコーティング法、スライドコーティング法が好適に使用できる。
【００４２】
また、本発明において同時に塗布される塗布液の塗布層の数は単層に限定されるものではなく、必要に応じて同時多層塗布方法にも適用できる。
【実施例】
【００４３】
（実施例Ａ）
本発明の有機溶剤を含む塗布膜の乾燥の実施例として、以下に光学補償シートの一例で説明する。
【００４４】
図４は、光学補償シートの製造工程に、本発明の乾燥装置１６を組み込んだものである。そして、乾燥風の温度と各分割ゾーン２６Ａ〜２６Ｇでの乾燥風の速度（給気速度及び排気速度）を図５のように変えたときに、製造された光学補償シートの乾燥ムラ（ブロードの乾燥ムラ、シャープな乾燥ムラ）の発生状況を調べた。
【００４５】
図５のゾーン１は図１の分割ゾーン２６Ａ、ゾーン２は分割ゾーン２６Ｂ、ゾーン３は分割ゾーン２６Ｃ、ゾーン４は分割ゾーン２６Ｄ、ゾーン５は分割ゾーン２６Ｅ、ゾーン６は分割ゾーン２６Ｆ、ゾーン７は分割ゾーン２６Ｇである。
【００４６】
実施例１は、乾燥風の温度を２０°Ｃとし、各分割ゾーン２６Ａ〜２６Ｇの給排気の風速を、ゾーン１からゾーン４までを１．０ｍ／秒、ゾーン５が０．５ｍ／秒、ゾーン６が０．３ｍ／秒と、ゾーン７が０．１ｍ／秒と、上流側から下流側にいくに従って乾燥風の風速を４段階で小さくなるようにして乾燥した場合である。
【００４７】
実施例２は、乾燥風の温度を２５°Ｃとした以外は実施例１と同様である。
【００４８】
実施例３は、乾燥風の温度を３０°Ｃとした以外は実施例１と同様である。
【００４９】
実施例４は、乾燥風の温度を２５°Ｃとすると共に、各分割ゾーン２６Ａ〜２６Ｇの給排気の風速を、ゾーン１からゾーン４までを１．０ｍ／秒、ゾーン５からゾーン７までを０．５ｍ／秒とし、上流側から下流側にいくにしたがって風速を２段階で小さくして乾燥した場合である。
【００５０】
比較例１は、乾燥風の温度を１５°Ｃとした以外は実施例１と同様である。
【００５１】
比較例２は、乾燥風の温度を３５°Ｃとした以外は実施例１と同様である。
【００５２】
ここで、光学補償シートの製造工程について説明すると、図４のように送出機５７で送り出されたウエブ１２は複数のガイドローラ５９、５９…によって支持されながらラビング処理装置５８、塗布機１４、そして本発明の乾燥装置１６で乾燥を行った後、本乾燥ゾーン６０、加熱ゾーン６２、紫外線ランプ６４を通過して巻取機６６で巻き取られる。
【００５３】
ウエブ１２としては、厚さ１００μｍのトリアセチルセルロース（フジタック、富士写真フイルム（株）製）を使用した。そして、ウエブ１２の表面に、長鎖アルキル変性ポバール（ＭＰ−２０３、クラレ（株）製）の２重量パーセント溶液をフィルム１ｍ2 当り２５ｍｌ塗布後、６０°Ｃで１分間乾燥させて造られた配向膜用樹脂層を形成したウエブ１２を、１８ｍ／分で搬送走行させながら、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６８の押しつけ圧力は、配向膜樹脂層の１ｃｍ2 当たり９８Ｐａ（１０k ｇｆ／ｃｍ2 ）とすると共に、回転周速を５．０ｍ／秒とした。
【００５４】
次に、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、塗布液としては、ディスコティック化合物ＴＥ−８の（３）とＴＥ−８の（５）の重量比で４：１の混合物に、光重合開始剤（イルガキュア９０７、日本チバガイギー（株）製造）を前記混合物に対して１重量パーセント添加した混合物の４０重量％メチルエチルケトン溶液とする液晶性化合物を含む塗布液を使用した。ウエブ１２を走行速度１８ｍ／分で走行させながら、この塗布液を配向膜上に、塗布液量がウエブ１ｍ2 当りウエット厚みで５μｍになるようにワイヤーバー１４Ａで塗布した。そして、塗布直後に、図５に示した実施例１〜４及び比較例１、２の乾燥条件の乾燥装置を使用して乾燥を行なった。
【００５５】
次に、ウエブ１２は、１００°Ｃに調整された本乾燥ゾーン６０及び、１３０°Ｃに調整された加熱ゾーン６２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が塗布されたウエブ１２を連続搬送しながら、液晶層の表面に紫外線ランプ６４により紫外線を照射した。
【００５６】
結果を表１に示す。表１の、乾燥ムラ（ブロードのムラ、シャープなムラ）の発生状況において、×はムラが多く発生したことを示し、△はムラが微かに発生したことを示し、○はムラが発生しなかったことを示す。
【００５７】
【表１】
2005081257.tif 000003
表１から分かるように、乾燥風の温度が１５°Ｃの比較例１は、ブロードなムラの評価は△でシャープなムラは○であり、ウエブ幅方向の一方向乾燥風に低温乾燥を組み合わせたことで乾燥ムラの抑制効果はあるものの、乾燥温度が２０°Ｃを下回るためにブラッシング故障が発生し、不合格であった。
【００５８】
乾燥風の温度が３５°Ｃの比較例２は、ブラッシング故障は発生しないものの、乾燥風の温度が３０°Ｃを上回るために特にシャープな乾燥ムラが多く発生し、不合格であった。
【００５９】
これに対し、ウエブ幅方向の一方向乾燥風に乾燥風の温度が２０°Ｃ〜３０°Ｃの低温乾燥を組み合わせた実施例１〜４は、ブロードなムラの評価は△でシャープな乾燥ムラは△〜○であり、ブラッシング故障の発生もなく合格であった。実施例１〜４の中では実施例４のシャープな乾燥ムラの評価が△で、他の実施例１〜３よりも評価が悪かったが、これは実施例４の場合、乾燥ゾーン後半での乾燥風の低速化が実施例１〜３に比べて十分でなかったことに起因しているものと考察される。
【００６０】
このように、ウエブ幅方向の一方向乾燥風に乾燥風の温度が２０°Ｃ〜３０°Ｃの低温乾燥を組み合わせることにより、乾燥ムラの抑制に効果があり、特に低温乾燥や乾燥ゾーンの上流側から下流側のゾーンへの風速の低速化はシャープな乾燥ムラに有効である。
【００６１】
尚、塗布膜に含有される有機溶剤の８０重量％が乾燥し終わった後では、乾燥風の温度が２０°Ｃ〜３０°Ｃを外れても塗布膜面の面状に何ら影響はなかった。
（実施例Ｂ）
実施例Ａにおける実施例１の塗布液にフッ素系界面活性剤であるメガファックF-781-F （大日本インキ化学工業製）を添加して、塗布液の静的表面張力を低くしていった場合に乾燥ムラ、特にブロードなムラがどのように改良されるかを調べた。結果を表２に示す。乾燥ムラの評価方法は表１と同様であるが、□は△と○との中間の評価である。
【００６２】
【表２】
2005081257.tif 000004
表２の結果から分かるように、フッ素系界面活性剤を添加しない場合、ブロードムラは△の評価であったが、フッ素系界面活性剤を０．０１重量％添加した試験２及び０．０３重量％添加した試験３におけるブロードムラは□の評価であり、添加量を増やすことで多少改善されたが、まだ不十分であった。
【００６３】
これに対し、フッ素系界面活性剤を０．０５重量％添加した試験４、０．１０重量％添加した試験５、０．３０重量％添加した試験６、及び０．５０重量％添加した試験７におけるブロードムラは全て○の評価であり、製品として合格の評価であった。
【００６４】
フッ素系界面活性剤の添加量を更に増量して、０．５５重量％添加した試験８は、塗布液に泡立ちが生じ、塗布膜面には泡立ちに起因した塗布スジは発生した。このことから、塗布液へのフッ素系界面活性剤の添加量としては、０．０５〜０．５０重量％（固形分／塗布液）の範囲で添加することが好ましいことが分かった。
【００６５】
以上実施例Ａ及び実施例Ｂを総合すると、(1) ウエブ幅方向の一方向乾燥風による乾燥、(2) 乾燥風の温度が２０°Ｃ〜３０°Ｃの低温乾燥、(3) 乾燥ゾーンの上流側から下流側のゾーンにいくに従って乾燥風の風速が徐々に小さくなるような乾燥、(4) 塗布液への界面活性剤の添加、の４つの条件を全て組み合わせることで、ブロードなムラやシャープなムラの乾燥ムラを極めて有効に抑制することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明の乾燥装置の平面図
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿った縦断面図
【図３】光学補償シートの製造工程に、本発明の乾燥装置を組み込んだ工程図
【図４】光学補償シートの製造工程に、本発明の乾燥装置を組み込んだ工程図
【図５】本発明の実施例及び比較例の条件を表にした図
【図６】従来の乾燥方式で発生した乾燥ムラの発生状況図
【符号の説明】
【００６７】
１０…塗布・乾燥装置、１２…ウエブ、１４…塗布機、１６…乾燥装置、１８…乾燥装置本体、２０、２２、２４…サポートローラ、２６…乾燥ゾーン、２６Ａ〜２６Ｇ…分割ゾーン、２８…仕切板、３０…遮蔽蓋、３２…一方向気流発生手段、３４Ａ〜３４Ｇ…給気ノズル、３３…吹出口、３５…整流器、３５Ａ…第１の多孔板、３５Ｂ…第２の多孔板、３６…給気ダクト、３８…給気ファン、３９…排気口、４０Ａ〜４０Ｇ…排気ノズル、４１…風温制御器、４２…排気ダクト、４４…排気ファン、４６…循環ダクト、４８…排気ファン、４６…循環ファン、４８…導入ダクト、５０Ａ〜５０Ｇ…給気バルブ、５２Ａ〜５２Ｇ…排気バルブ、５４…コントローラ、５６…整風板
【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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