(57)【要約】【課題】  気泡によるスジや泡などの塗布膜故障の発生を抑制する。【解決手段】  連続走行するウェブ１１に湿潤膜厚が２５μｍ以下となるように塗布を行う。移動台２３の上の保持台２１にダイ１１をのせ、ダイ１１の移動速度は３ｃｍ／秒以下とする。退避位置における塗布準備操作は、塗布液の溶媒として用いた充填液を吐出口１３ａから吐出させて行う。その後、塗布液に送液を切り替えて吐出口１３ａから出しながら、ダイ１３を塗布位置に３０ｍｍ／秒以下で移動させる。ダイ１１のスロット１５は、間隙Ｇ１が５０μｍ以上２００μｍ以下の部分であって充填液の流れ方向における長さが２５ｍｍ以上の最も狭い部分を有し、この最も狭い部分の水平面に対する角度をスロット角θ１としたときに、１５°≦θ１≦６０°の範囲内の一定角度にダイ１１を保持する。ダイ１１内の残留気泡がなくなり、これに起因する塗布膜故障の発生が抑制される。【選択図】      図１
2005013989.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部にマニホールドと、一端が前記マニホールドに連結し他端が吐出口となっているスロットとを有するダイを用いて、液体を前記マニホールドに送って前記スロットの吐出口から吐出させ、走行するウェブに前記吐出口を近接させた塗布位置で前記吐出口とウェブとの間にビードを形成し、前記ビードから搬送上流側の前記ウェブ部分を減圧チャンバにより減圧して、前記ビードを介して前記ウェブに液体を塗布する塗布方法において、
前記ウェブから前記ダイが離れた退避位置で、前記吐出口が上を向き前記スロットが水平面に対して交差するように前記ダイを保持した状態で、液体をマニホールドに送って、この液体が前記吐出口から吐出されるまで送る第１送液工程と、
この第１送液工程の後に、さらに、第１送液工程で送られた液体と同じ液体をマニホールドに送って前記吐出口から液体の吐出しを行う第２送液工程と、
この第２送液工程の後に、前記マニホールドに液体を送って前記吐出口から液体を吐出させた状態で、前記ダイを退避位置から塗布位置に直線移動させる第３送液ダイ移動工程とを経て、
前記ウェブへの塗布を開始することを特徴とする塗布方法。
【請求項２】
前記第２送液工程で前記液体を５分以上送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】
前記スロットは、間隙が５０μｍ以上２００μｍ以下の部分であって前記液体の流れ方向における長さが２５ｍｍ以上の最も狭い部分を有し、この最も狭い部分の水平面に対する角度をスロット角θ１としたときに、１５°≦θ１≦９０°の範囲内の一定角度に前記ダイを退避位置で保持し、この角度を保持した状態で前記退避位置から塗布位置へ移動させることを特徴とする請求項１または２記載の塗布方法。
【請求項４】
前記第１送液工程では、前記スロットの最も狭い部分における液体の線流速の平均値が３ｃｍ／秒以下である流量で、前記マニホールドに液体を送ることを特徴とする請求項１ないし３いずれか一つ記載の塗布方法。
【請求項５】
第１送液工程及び第２送液工程で送られる液体の溶存空気量が、飽和溶解度の７０％以下であることを特徴とする請求項１ないし４いずれか一つ記載の塗布方法。
【請求項６】
前記液体は、ダイ内残存気泡排出用の第１液体と、塗布用の第２液体であり、
第１送液工程と第２送液工程では第１液体が送られ、
第２送液工程と第３送液ダイ移動工程との間に、マニホールドへ送られる液体が第１液体から第２液体に切り換えられることを特徴とする請求項１ないし５いずれか一つ記載の塗布方法。
【請求項７】
前記ダイが退避位置から塗布位置へ移動する際のダイの移動速度が３ｃｍ／秒以下であることを特徴とする請求項１ないし６いずれか一つ記載の塗布方法。
【請求項８】
前記塗布位置の前記ウェブはバックアップローラに巻き掛けられて走行していることを特徴とする請求項１ないし７いずれか一つ記載の塗布方法。
【請求項９】
前記吐出口から流下した液体を前記ダイの下方に設けた回収部材で回収することを特徴とする請求項１ないし８いずれか一つ記載の塗布方法。
【請求項１０】
前記減圧チャンバの一部から前記回収部材を構成することを特徴とする請求項９記載の塗布方法。
【請求項１１】
前記塗布位置において、塗布直後の前記ウェブと、前記スロットの吐出口の延長線とのなす角度をθ３としたときに、θ３が９０°≦θ３≦１５０°の範囲の一定角度になるように前記ダイが保持されることを特徴とする請求項１ないし１０いずれか一つ記載の塗布方法。
【請求項１２】
前記塗布位置における前記ダイと前記ウェブとの最も狭い間隔が３０μｍ以上１００μｍ以下であることを特徴とする請求項１ないし１１いずれか一つ記載の塗布方法。
【請求項１３】
前記最も狭い間隔が、前記ウェブの走行方向下流側のダイ先端による間隔であることを特徴とする請求項１ないし１２いずれか一つ記載の塗布方法。
【請求項１４】
前記ウェブに形成される前記液体の湿潤厚みが１０μｍ以下であることを特徴とする請求項１ないし１３いずれか一つ記載の塗布方法。
【請求項１５】
内部にマニホールドと、一端が前記マニホールドに連結し他端が吐出口となっているスロットとを有するダイを用いて、液体を前記マニホールドに送り前記スロットの吐出口から吐出させ、走行するウェブに前記吐出口を近接させた塗布位置で前記吐出口とウェブとの間にビードを形成し、前記ビードから搬送上流側の前記ウェブ部分を減圧チャンバにより減圧して前記ビードを介して前記ウェブに液体を塗布する塗布機において、
前記スロットの吐出口が上を向き前記スロットが水平面に対して交差するように前記ダイを保持する保持台と、
この保持台を前記ウェブから前記ダイが離れた退避位置と、前記ウェブに前記ダイが接近して前記ビードが形成される塗布位置との間で直線移動させる移動台と、
前記移動台を退避位置にして前記マニホールドに液体を送り、液体が前記吐出口から吐出されるまで液体を吐出させる第１送液と、さらに退避位置で液体を吐出口から５分以上吐出させる第２送液とを行い、この後に、液体を吐出口から吐出させた状態で移動台を退避位置から塗布位置にして前記液体を前記ウェブに塗布するコントローラとを有することを特徴とする塗布機。
【請求項１６】
前記スロットは、間隙が５０μｍ以上２００μｍ以下の部分であって前記液体の流れ方向における長さが２５ｍｍ以上の最も狭い部分を有し、この最も狭い部分の水平面に対する角度をスロット角θ１としたときに、前記保持台は、１５°≦θ１≦９０°の範囲内の一定角度に前記ダイを退避位置で保持し、この角度を保持した状態で前記移動台は前記退避位置から塗布位置へ前記ダイを移動させることを特徴とする請求項１５記載の塗布機。
【請求項１７】
前記コントローラは、前記第１送液において、前記スロットの最も狭い部分における液体の線流速の平均値が３ｃｍ／秒以下である流量で、前記マニホールドに液体を送ることを特徴とする請求項１５または１６記載の塗布機。
【請求項１８】
第１送液と第２送液とで送られる液体の溶存空気量を、飽和溶解度の７０％以下とする膜脱気装置を備えることを特徴とする請求項１５ないし１７いずれか一つ記載の塗布機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塗布方法及び塗布機（コーター）に関するものであり、特に写真感光剤、磁性液、反射防止や防眩性などを付与する液、視野角拡大効果を付与する液、カラーフィルタ用顔料液、表面保護液等の塗布液を、プラスチックフィルムや紙、金属箔等の可撓性支持体（必要に応じて支持体上に何らかの表面処理が施されたもの、或いは既に支持体上に何らかの方法により積層形成されたものを含む。以下これらの支持体をウェブと称する。）に塗布して、薄層の高機能性積層膜を形成するための塗布方法及び塗布機に関する。
【背景技術】
【０００２】
前記したような高機能性積層膜は、一般には塗布ダイを用いるコーターにより塗布液をウェブ上に塗布させ、積層させることにより製造されている。このとき、ダイの先端からウェブにかけてビードが形成されるビード塗布が適用されることが多い。ビード塗布においては、ビードを良好に形成して、連続的に安定させるために、ビードに関してその背面側、つまりウェブの走行方向における上流側を減圧することが一般的となっている。
【０００３】
近年では高機能性積層膜の製造において、所望の機能を発現させるために、従来よりも薄い湿潤厚みである１０μｍ以下の領域の塗布方法に対する要求が高まっている。このような高機能性積層膜は、求められる塗布厚み精度及び塗布膜性状が厳しく、高精度な薄層塗布技術が求められる。薄層化を図るにしたがい、一般的にダイ内のスロット間隙が小さくなる傾向にあり、ダイとウェブとの間隔（クリアランス）も短縮される傾向にある。また、上記の塗布中のビード背面側の減圧度も大きくする傾向があるが、実際の製造工程においては、減圧度を大きくするほど、減圧度の変動がビードの形成に与える影響が大きくなる。
【０００４】
そのため、減圧度を可能な限り小さく設定することができるように、塗布ダイの先端を構成する上流側と下流側の各ブロック先端とウェブとのクリアランスに差をつけたオーバーバイト形状のエクストルージョンダイが提案されている（例えば特許文献１）。ここで、下流側とはウェブの進行方向側を意味し、上流側とはウェブの反進行方向側を意味する。このオーバーバイト形状は、下流側のブロック先端とウェブとの距離が、上流側のそれとウェブとの距離よりも小さいものとされる。このオーバーバイト形状により、さらにダイとウェブとの最も狭い間隔が、小さくなる傾向にある。
【０００５】
ところで、塗布液には、その固体成分が凝縮した凝縮物や、析出物等の未溶解物や気泡等が含まれていることがあり、塗布されるまでの間に、ゴミ等が混入することもある。また、塗布工程に搬送されてくるウェブにもゴミ等が付着する場合もある。これらの異物は、ブロックの先端とウェブとの間に引っかかり、塗布膜にスジ等を引き起こすため、塗布を停止せざるを得ないことがある。また、このように引っかかった異物は、ブロックの先端とウェブとの間の僅かな隙間に滞留することが多い。この異物が滞留する隙間は、ウェブとのクリアランスが非常に狭いうえに、減圧チャンバの設置等により拭き取り作業が困難な部位となっており、塗布を中断させてダイを退避位置まで戻して拭き取りや洗浄をする必要がある。塗布の中断、つまり連続生産の中断は、製造コスト及び作業性にとって非常に大きなロスとみなされる。また、ダイとウェブとの間に引っかからずに塗布液とともに流動した異物は塗布液とともに塗布膜となる。この異物は塗布膜に欠陥を引き起こすため、製品として不良品とせざるをえない場合もある。
【０００６】
上記のような異物による塗布膜故障の中で、ゴミや凝集物に関しては、ある程度の対処が可能である。例えば、ウェブに付着するゴミ等については粘着ローラの設置や除電処理の強化等によって塗布前にウェブから除去することができる。また、塗布液中の凝集物については、塗布ダイへの送液路にフィルタを設けてこれを濾別することにより除去することができる。しかし、気泡に関しては問題が残り、気泡の中でも、例えば、塗布ダイへの送液中に何らかの形で塗布液中に混入した気泡はフィルタによる除去が可能であるが、一方、塗布事前に塗布液を塗布ダイのマニホールド及びスロットに満たす際に残存してしまう気体については完全な除去が困難であって、これが塗布時に断続的に気泡として塗布液中に排出され、塗布膜で泡による欠陥を引き起こすことがある。さらに、この排出された泡がダイのブロック先端とウェブの隙間に引っ掛かって滞留した場合には、スジ等を引き起こすこととなる。そこで、塗布事前にこのダイ内に残存する気体（空気）を完全に液で置換して除去するための方法として、ダイのマニホールドの流れ方向の端部に空気排出口を設け、マニホールド内の気泡を排出した後に、走行するウェブに連続塗布を行う塗布方法（例えば、特許文献２）、さらにマニホールドの断面形状を工夫した方法及び装置（例えば、特許文献３）等が提案されている。また、枚葉基板に間欠塗布を行う態様として、塗布ダイの吐出口を上向きとして塗布液の供給、吐出を行いダイ及び経路の空気の除去を行った後に、塗布ダイを回転させて塗布作動姿勢に位置決めして枚葉基板に間欠塗布を行う方法及び装置（例えば、特許文献４）が提案されている。
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−２１１０５２号公報
【特許文献２】特開平５−６８９２７号公報（第２〜３頁、第１〜５図）
【特許文献３】特開平９−２７６７７１号公報（第２〜６頁、第１〜３図）
【特許文献４】特開平９−２５３５５６号公報（第２〜７頁、第１〜９図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、例えば、エクストリュージョンダイ塗布方式において、一般的にダイが設置される角度は横向きすなわちマニホールドからスロット吐出口に至るスロットがほぼ水平方向であるが、この場合、マニホールド内の気体を上記手段などで置換し除去したとしても、マニホールドのスロット入口近辺からほぼ水平のスロットを経てスロット吐出口に至る部分の気体を完全に液で置換し除去することは困難である。また、ダイを縦置きすなわちマニホールドからスロット吐出口に至るスロットの角度をほぼ鉛直方向に設置することにより、この問題は改善されるが、塗布前準備時や塗布中断退避時においてダイのスロット吐出口から液を吐出したままの状態において、液の回収が困難でダイブロック表面及びその周辺が液で汚れるという問題がある。さらに、特に塗布設備の高さ方向のスペースが必要となり、ダイ設置位置の自由度もなくなる。また、塗布ダイの吐出口を上向きとして塗布液の供給、吐出を行いダイ及び経路の気体の除去を行った後に、塗布ダイを回転させて塗布作動姿勢に位置決めするという方法は、数１０ｃｍ幅以上のウェブに連続塗布を行う重量物である高精度な塗布ダイを回転移動させることが困難である上に、仮に何らかの位置決めを行ったとしても、特に、塗布ダイとウェブとが近接され、そのクリアランスが数１００μm 以下でかつ１０μm 以下の精度が重要視される薄層塗布においては、この精度を維持することは困難である。
【０００９】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、ダイ内に残存する気泡に起因する欠陥やスジ等の塗布膜故障のない良好な塗布膜を得る塗布方法及び塗布機を提供すること、特に湿潤厚みで１０μm 以下の薄層塗布膜を形成する塗布方法及び塗布機を提供することを目的とする。さらに、限られたスペース内に塗布機をコンパクトに設置可能とすること及び塗布準備及び塗布中のダイブロック表面の汚れを少なくすることを両立させるような塗布方法及び塗布機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】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明では、内部にマニホールドと、一端が前記マニホールドに連結し他端が吐出口となっているスロットとを有するダイを用いて、液体を前記マニホールドに送って前記スロットの吐出口から吐出させ、走行するウェブに前記吐出口を近接させた塗布位置で前記吐出口とウェブとの間にビードを形成し、前記ビードから搬送上流側の前記ウェブ部分を減圧チャンバにより減圧して、前記ビードを介して前記ウェブに液体を塗布する塗布方法において、前記ウェブから前記ダイが離れた退避位置で、前記吐出口が上を向き前記スロットが水平面に対して交差するように前記ダイを保持した状態で、液体をマニホールドに送って、この液体が前記吐出口から吐出されるまで送る第１送液工程と、この第１送液工程の後に、さらに、第１送液工程で送られた液体と同じ液体をマニホールドに送って前記吐出口から液体の吐出しを行う第２送液工程と、この第２送液工程の後に、前記マニホールドに液体を送って前記吐出口から液体を吐出させた状態で、前記ダイを退避位置から塗布位置に直線移動させる第３送液ダイ移動工程とを経て、前記ウェブへの塗布を開始することを特徴とする。なお、上記各工程は連続して行ってもよく、さらには送液を中断する休止期間を各工程の間に入れて行ってもよい。また、第２送液工程は、少なくとも５分以上行うことが好ましい。
【００１１】
前記スロットは、間隙が５０μｍ以上２００μｍ以下の部分であって前記液体の流れ方向における長さが２５ｍｍ以上の最も狭い部分を有し、この最も狭い部分の水平面に対する角度をスロット角θ１としたときに、１５°≦θ１≦９０°の範囲内の一定角度に前記ダイを退避位置で保持し、この角度を保持した状態で前記退避位置から塗布位置へ移動させることが好ましい。また、前記第１送液工程では、前記スロットの最も狭い部分における液体の線流速の平均値が３ｃｍ／秒以下である流量で、前記マニホールドに液体を送ることが好ましい。
【００１２】
第１送液工程及び第２送液工程で送られる液体の溶存空気量が、飽和溶解度の７０％以下であることが好ましい。また、前記液体は、ダイ内残存気泡排出用の第１液体と、塗布用の第２液体であり、第１送液工程と第２送液工程では第１液体が送られ、第２送液工程と第３送液ダイ移動工程との間に、マニホールドへ送られる液体が第１液体から第２液体に切り換えられることが好ましい。
【００１３】
前記ダイが退避位置から塗布位置へ移動する際のダイの移動速度が３ｃｍ／秒以下であることが好ましい。また、前記塗布位置の前記ウェブはバックアップローラに巻き掛けられて走行していることが好ましい。さらに、前記吐出口から流下した液体を前記ダイの下方に設けた回収部材で回収することが好ましい。前記減圧チャンバの一部から前記回収部材を構成することが好ましい。前記塗布位置において塗布直後の前記ウェブと前記スロットとのなす角度を塗布角θ３としたときに、塗布角θ３が９０°≦θ３≦１５０°の範囲の一定角度になるように前記ダイが保持されることが好ましい。
【００１４】
前記塗布位置における前記ダイと前記ウェブとの最も狭い間隔（クリアランス）が３０μｍ以上１００μｍ以下であることが好ましい。また、前記最も狭い間隔が、前記ウェブの走行方向下流側のダイ先端による間隔であることが好ましい。また、前記ウェブに形成される前記液体の湿潤厚みが１０μｍ以下であることが好ましい。
【００１５】
また、本発明の塗布機は、内部にマニホールドと、一端が前記マニホールドに連結し他端が吐出口となっているスロットとを有するダイを用いて、液体を前記マニホールドに送り前記スロットの吐出口から吐出させ、走行するウェブに前記吐出口を近接させた塗布位置で前記吐出口とウェブとの間にビードを形成し、前記ビードから搬送上流側の前記ウェブ部分を減圧チャンバにより減圧して前記ビードを介して前記ウェブに液体を塗布する塗布機において、前記スロットの吐出口が上を向き前記スロットが水平面に対して交差するように前記ダイを保持する保持台と、この保持台を前記ウェブから前記ダイが離れた退避位置と、前記ウェブに前記ダイが接近して前記ビードが形成される塗布位置との間で直線移動させる移動台と、前記移動台を退避位置にして前記マニホールドに液体を送り、液体が前記吐出口から吐出されるまで液体を吐出させる第１送液と、さらに退避位置で液体を吐出口から５分以上吐出させる第２送液とを行い、この後に、液体を吐出口から吐出させた状態で移動台を退避位置から塗布位置にして前記液体を前記ウェブに塗布するコントローラとを有することを特徴とする。なお、前記スロットは、間隙が５０μｍ以上２００μｍ以下の部分であって前記液体の流れ方向における長さが２５ｍｍ以上の最も狭い部分を有し、この最も狭い部分の水平面に対する角度をスロット角θ１としたときに、前記保持台は、１５°≦θ１≦９０°の範囲内の一定角度に前記ダイを退避位置で保持し、この角度を保持した状態で前記移動台は前記退避位置から塗布位置へ前記ダイを移動させることが好ましい。また、前記コントローラは、前記第１送液において、前記スロットの最も狭い部分における液体の線流速の平均値が３ｃｍ／秒以下である流量で、前記マニホールドに液体を送ることが好ましい。さらに、第１送液及び第２送液とで送られる液体の溶存空気量を、飽和溶解度の７０％以下とする膜脱気装置を備えることが好ましい。
【発明の効果】
【００１６】
吐出口が上を向き、ダイのスロットが水平面に対して交差するように前記ダイを保持した状態で、ウェブから前記ダイが離れた退避位置にして液体を前記吐出口から吐出させる第１送液工程と、この第１送液工程の後にダイのマニホールドに液体を送る第２送液工程と、この第２送液工程後にマニホールドに液体を送って前記吐出口から液体を吐出させた状態で、前記ダイを退避位置から塗布位置に直線移動させる第３送液ダイ移動工程とを有することにより、ダイ内のマニホールド及びスロット内の空気を液体に置換してマニホールド及びスロット内の気泡を確実に除去することができる。したがって、ウェブに液体の塗布を開始した後に、ウェブとダイとの間に気泡が発生することがなく気泡に起因するスジ状の塗布むらや泡による欠陥がなくなる。
【００１７】
また、塗布液をスロットの吐出口から吐出した状態で、退避位置から塗布位置へのダイの直線移動を行い塗布を開始することにより、高い精度でダイを塗布位置に設置することが可能となり、また、ウェブへの塗りつけ、ビード形成が安定に行え、塗りつけ時のビードへ周囲の空気が取り込まれることによる気泡の発生が防止される。特に、ダイが退避位置から塗布位置に移動する際に、少なくとも前記塗布位置へ到達する際の前記ダイの速度を３０ｍｍ／秒以下、より好ましくは１５ｍｍ／秒以下とすることにより、より一層高い精度でダイを塗布位置に設置することができる。しかも、ウェブへの塗りつけ、ビードの形成をより安定して行うことができ、塗りつけ時のビードへの周囲の空気の取込みが抑制され、取り込まれた気泡によるスジ故障などの発生がなくなる。
【００１８】
前記スロットは、間隙が５０μｍ以上２００μｍ以下の部分であって前記液体の流れ方向における長さが２５ｍｍ以上の最も狭い部分を有し、この最も狭い部分の水平面に対する角度をスロット角θ１としたときに、１５°≦θ１≦９０°の範囲内の一定角度に前記ダイを保持することにより、ダイを水平方向に配置した場合と比較して塗布機全体の水平方向のサイズを抑えることが可能になる。特に、スロット角θ１を、１５°以上６０°以下とすることにより、さらに、ダイを垂直方向に配置した場合と比較して塗布機全体の高さ方向のサイズを抑えることが可能となって、塗布機をコンパクトにまとめることができる。しかも、スロット角θ１を１５°以上６０°以下の範囲の一定角度に保持することにより、塗布準備時や塗布中断の一時退避時にスロット吐出口から吐出される液をパン等の回収部材で受けて排出することが容易になり、ダイ表面及び周辺部の汚れを防止することができる。また、回収部材を減圧チャンバの一部から構成することにより、操作性に優れ、液体の回収が容易になる。
【００１９】
また、塗布位置において、スロット吐出口における塗布液の吐出方向（スロット吐出口の延長方向）が、塗布後の搬送下流側のウェブに対してなす角度を塗布角θ３としたときに、９０°≦θ３≦１５０°の範囲をすることにより、さらに塗布機全体の高さを抑えることが可能となる。
【００２０】
また、前記第１送液工程では、前記スロットの最も狭い部分における液体の線流速の平均値が３ｃｍ／秒以下である流量で、前記マニホールドに液体を送ることが好ましく、１．５ｃｍ／秒以下とすることにより、間隙が５０μｍ以上２００μｍ以下の部分であって前記液体の流れ方向における長さが２５ｍｍ以上の最も狭い部分を有するスロット内の空気を液体に置換して、気泡を確実に除去することができる。また、マニホールドに供給する液体の溶存空気量を飽和溶解度の７０％以下、特に５０％以下にすることにより、塗布事前にダイへ液体を送液する際の、マニホールド内及びスロット内の空気から液体への置換及び気泡の除去がさらに効率よく行われる。
【００２１】
ダイ内残存気泡排出用の第１液体と、塗布用の第２液体とを用意し、ダイ内の空気を第１液体で置換し気泡を除去した後に、塗布液としての第２液体へ切り替えることにより、塗布液の無駄を少なくし、効率の良い塗布作業が行える。すなわち、塗布事前から塗布液を使用する場合には、吐出した塗布液を廃棄することによる無駄があり、また再利用するにしても塗布液の溶剤揮発分を補正する必要があり、手間となっていたが、これらが解消される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
図１に示すように、塗布機１０は、ウェブ１１を支持しながら搬送するバックアップローラ１２と、スロットダイ（エクストルージョンダイともいう。以下、単にダイと称する。）１３とを有している。バックアップローラ１２は軸１２ａを回転中心として回転駆動される。ダイ１３は内部にマニホールド１４及びスロット１５が形成されており、二つのダイブロック１３ｃ，１３ｄから構成されている。マニホールド１４は、ダイ１３内で塗布幅方向に延びるように形成されている。このマニホールド１４の一端には流入口１３ｂが形成されており、この流入口１３ｂには送液管１９を介して塗布液８が送られる。スロット１５は、一端がマニホールド１４に連通し他端が吐出口１３ａとなっている狭く絞られた通路から構成されており、吐出口１３ａは塗布幅に対応した長さで形成されている。マニホールド１４に供給された塗布液８は、スロット１５を通過することでほぼ幅方向に均一な流量で吐出口１３ａから吐出される。
【００２３】
図２に示すように、塗布位置にあるダイ１３の先端の吐出口１３ａはウェブ１１に近接しており、吐出口１３ａから吐出された塗布液８は走行するウェブ１１にビード９を介して接触し、塗布液８が連続的にウェブ１１に薄膜として塗布される。
【００２４】
図１に示すように、マニホールド１４の流入口１３ｂには、送液管１９、バルブ１８及びポンプ２４，２５を介して第１供給元１６及び第２供給元１７が接続されている。また、バルブ１８，ポンプ２４，２５、及び後に説明するシフト機構２６を制御するコントローラ２０が設けられている。通常、ポンプ２４，２５からバルブ１８を経てマニホールド１４の流入口１３ｂに至る送液管１９は、液体による空気の置換、気泡の排出のために上り勾配に設置される。第１供給元１６は塗布液８を供給し、第２供給元１７はダイ内残存気泡排出液（以下、単に残存気泡排出液または充填液という）７を供給する。この残存気泡排出液７は、塗布作業の初期段階でダイ１３内の塗布液流路内の空気を排出するために充填される液体であり、本実施形態ではコスト的に有利な溶媒が用いられる。この溶媒は塗布液用の溶媒が好ましく用いられる。これら塗布液８または残存気泡排出液７はバルブ１８によって切り替えられ、選択された塗布液８または残存気泡排出液７がポンプ２４，２５によってマニホールド１４に送られる。各供給元１６，１７とバルブ１８との間にはさらに、膜脱気装置２７，２８が設けられている。この膜脱気装置２７，２８は、内部を通過する塗布液８または残存気泡排出液７に対して、インラインの減圧処理により溶存空気量を減少させる。なお、液体中の溶存空気量を減少させることができるものであればよく、各種の脱気装置を用いてよい。
【００２５】
前記マニホールド１４の断面形状は、塗布事前に残存気泡排出液７をマニホールド１４に供給して、空気を残存気泡排出液７で置換し充てんする際に、気泡が残留しないような抜け易い形状とされており、例として長辺が上に位置するように配置される台形や半円形、半楕円形等があげられる。また、マニホールド１４への液体の流入口１３ｂの位置は、塗布幅方向の一端に設けられており、サイド給液方式を採用しているが、これに限定されることなく、流入口は中央または両端に設けられていてもよい。
【００２６】
ダイ１３のスロット１５は、間隙Ｇ１が狭く且つある程度以上の長さＬ１に設計されている。これは、スロット１５での圧力損失をダイ１３内の塗布液流路全体による圧力損失の大部分（律速）として、スロット１５からの塗布液の吐出量の幅方向分布を均一とした薄層塗布を可能とするためである。本実施形態では、湿潤膜厚で１０μｍ前後の塗布が対象であり、そのためスロット１５の間隙Ｇ１が５０〜２００μの部分を塗布液流出方向における長さＬ１を２５ｍｍ以上確保している。マニホールド１４からダイ１３の吐出口１３ａに至るスロット１５の形状は、一般的には直線で間隙Ｇ１も均一であるが、間隙Ｇ１が徐々に或いは段階的に変化するスロットや、直線でなく屈曲点を有するスロット、湾曲しているスロットであってもよく、これらのスロットに対しても本発明を適用することができる。
【００２７】
図２に示すように、ダイ１３は、ウェブ走行方向における下流側のブロック１３ｃの先端（第１リップランド）１３ｅが、上流側のブロック１３ｄの先端（第２リップランド）１３ｆよりもウェブ１１に近接したオーバーバイト形状とされており、その表面は超硬材質とされている。超硬材質としては、タングステンカーバイドが用いられる。
【００２８】
図１に示すように、ダイ１３は、保持台２１に設置され、この保持台２１はレール２２上の移動台２３の所定位置に設置される。移動台２３の反ウェブ側端部には軸２３ａが設けられており、移動台２３はこの軸２３ａを中心として０°以上９０°以下の範囲で回転可能とされている。また、移動台２３はレール２２に取り付けられている。レール２２の前端部には塗布位置ストッパ２２ａが設けられており、後端部には退避位置ストッパ２２ｂが設けられている。これらストッパ２２ａ，２２ｂ間で、移動台２３はシフト機構２６により直線移動される。このシフト機構２６は、コントローラ２０によって制御され、移動台２３の移動速度も調節する。また、移動台２３には、保持台２１及びダイ１３の回転角度を制御する回転機構（図示せず）が設けられており、これによって、ダイ１３のスロット角θ１が一定範囲内で変更可能にされており、変更されたスロット角θ１が保持される。
【００２９】
本実施形態においては、移動台２３が、退避位置ストッパ２２ｂに当接した退避位置でダイ１３内のマニホールド１４及びスロット１５の液充填や吐出口１３ａの仕上げ等の塗布事前の準備がなされ、その後に塗布位置ストッパ２２ａに当接した塗布位置に直線移動され塗布が行われる。塗布を一時的に停止、あるいは終了する際には移動台２３は退避位置ストッパ２２ｂに当接した退避位置まで後退される。
【００３０】
スロット１５は水平面に対して斜めに交差するように保持されており、且つ吐出口１３ａが上向きにされている。このため、残存気泡排出液７及び塗布液８は、流路であるスロット１５を通り、吐出口１３ａにおいて吐出される際には、スロット１５に沿った向きで吐出される。このスロット１５でスロット間隙Ｇ１が５０〜２００μの部分の流路面が、任意の水平面に対してなす角度をスロット角θ１とする。スロット１５が直線でなく流路の角度が変化する場合は、水平面に対する最小の角度をスロット角θ１とする。本実施形態においては、前記スロット角θ１は、軸２３ａを中心として０°以上９０°以下の範囲で移動台２３とともに保持台２１及びダイ１３が回転することで設定可能となっている。
【００３１】
また、スロット吐出口１３ａにおける塗布液８の吐出方向（スロット吐出口の延長方向）がウェブ１１と交差する位置において、塗布後の搬送下流側のウェブ１１に対してなす角度を塗布角θ３とする。ダイ１３、保持台２１、移動台２３及びレール２２を一体で高さ方向に移動することにより、バックアップローラ１２に支持されたウェブ１１に対して吐出口１３ａの位置が変更され、これによって、塗布角θ３が変更される。また、塗布中にビード９を介してウェブ１１に塗布膜が形成され始める点（塗布開始点）をＰＳとして、塗布開始点ＰＳとバックアップローラ１２の回転中心とを結ぶ線と水平面とのなす角度を塗布開始点角θ２とする。この塗布開始点角θ２は図１に示すように塗布開始点がバックアップローラ１２の下側の周面に位置するときには正となり、図５に示すように、塗布開始点がバックアップローラ２の上側の周面に位置するときには負となる。スロット吐出口１３ａの延長方向がウェブ１１と交差する位置は、塗布開始点ＰＳと厳密には一致することはないが、θ１−θ２≒θ３−９０°の関係となる。
【００３２】
これらダイ１３、保持台２１、移動台２３及びレール２２の可動部分には、強固な固定手段とμｍオーダーでの狂いが生じないようにストッパ（図示なし）が設けられており、所定の位置及び角度に設定された後、高度な設置精度を長時間維持することができるものとなっている。
【００３３】
なお、本実施形態のように保持台２１と可動式の移動台２３の代わりに、例えば移動台２３を前後の移動及びその移動速度制御の機構を有するものとし、さらにダイ１３を設置する設置面に予め角度を持たせた保持台を作成して用いてもよい。いずれにしても、移動台２３や保持台２１は、長期の連続使用にたえうる設置精度を有するものとすることが好ましい。
【００３４】
ダイ１３は、退避位置と塗布位置の間で双方向に直線移動されるため、退避位置及び塗布位置においても、スロット角θ１は変化しない。本発明において、スロット角θ１は、１５°以上９０°以下の一定角度に保持される。そして、塗布事前に退避位置において、残存気泡排出液７がマニホールド１４に供給され吐出口１３ａから吐出されることにより、ダイ１３の内部の気体（空気）が残存気泡排出液７で置換され、また気泡として浮力によって吐出口１３ａから排出される。
【００３５】
このようにダイ１３を傾斜させて塗布位置に設置した場合には、ダイ１３、保持台２１及びバックアップローラ１２を含む塗布機全体としてのサイズが特に高さ方向に大きくなる。また、傾斜すなわちスロット角θ１をあまり大きくすると塗布準備時や塗布中断で退避位置でのスロット１５から吐出された液の回収が困難となり、重力方向下側のダイブロック１３ｄの表面が塗布液８で汚れることとなる。これは、単にダイ１３が汚れて塗布中、または塗布後の清掃の負担が増えるだけでなく、例えば低沸点有機溶剤を含む塗布液がダイ１３のブロック表面に不均一に付着することにより、有機溶剤の揮発によりブロック１３ｄが冷却され、このブロック表面の温度分布によりブロック１３ｄが変形する一因ともなる。このため、スロット角θ１は実質的には１５°以上６０°以下とすることが妥当である。また、ダイ１３の吐出口１３ａの重力方向下方には塗布液８の受け部材や塗布液がダイに直接に接触することがないようにする覆い部材を設けることが好ましく、この場合には、塗布準備時や塗布中断で一時退避時に吐出された溶剤や塗布液によってダイを汚したり、ダイに温度むらを発生させたりすることなく、回収することができる。
【００３６】
本発明の塗布方法においては、ビード９の形成を最適化にするために、図３に示すように、減圧チャンバ３０をビード９の下方に設置し、ビード９の背面を減圧している。減圧チャンバ３０は、ダイ１３側に取り付けられており、ビード９の下部を覆うように、底板３０ａ、前板３０ｂ、両側板３０ｃ、後板３０ｄにより箱型状に構成されている。側板３０ｃの一方には回収管３１が接続されており、この回収管３１によって底部に溜まった残存気泡排出液７や塗布液８が回収される。また、バックアップローラ１２の下方に位置する前板３０ｂにはサクション管３２が接続されており、このサクション管３２には図示しないバッファを介してブロアが接続されており、減圧チャンバ３０内を所定の減圧度となるように減圧する。本実施形態においては、塗布時における最適減圧度が、 ０．４×１０3Ｐａ以上３．０×１０3Ｐａ以下の範囲とされている。しかし、これは、塗布液の粘度や表面張力、塗布速度、オーバーバイト量等に応じて適宜設定されるものであり、本発明は減圧条件に依存するものではない。
【００３７】
また、本発明の実施形態においては、塗布準備時にダイ１３の吐出口１３ａから出た残存気泡排出液７や塗布液８、塗布中断退避時に吐出口１３ａから出てウェブ１１に塗布されなかった塗布液８は、減圧チャンバ３０の底部にたまり、前記回収管３１を介して抜き取られる。この塗布液８等は回収した後に溶媒などを加えて再度塗布液として用いてもよい。
【００３８】
塗布事前に退避位置において、コントローラ２０は各部を制御することによって、ダイ１３のマニホールド１４に残存気泡排出液７を供給する。これにより、スロット１５をはじめとするダイ１３の内部や、液体供給元１６，１７からダイ１３に至る送液管１９中に存在していた空気は、残存気泡排出液７に置換されて吐出口１３ａから押し出され、また残存気泡排出液７に気泡として取り込まれて残存気泡排出液７とともに吐出口１３ａから外部へ排出される。このダイ１３内の流路を空気から残存気泡排出液７に置換するのが、第１送液工程となる。この第１送液工程において、マニホールド１４に残存気泡排出液７の供給を開始してから、少なくとも残存気泡排出液７が吐出口１３ａから吐出されるまでは、スロット１５の間隙Ｇ１が５０〜２００μｍの部分において流れる液体の線流速（単位；ｃｍ／秒）の平均値は、３ｃｍ／秒以下とすることが好ましい。さらに、スロット１５における上記線流速の平均値が１．５ｃｍ／秒以下となる範囲とすることがより好ましい。なお、スロット１５における線流速は、その断面における位置によりばらつきがあり、特に幅方向においては、ばらつきがあるので、線流速の平均値とは、これらのばらつきを有する線流速を平均化して求めた値である。また、本実施形態においては、スロット１５における線流速は、スロット１５の間隙Ｇ１が５０〜２００μｍの部分の断面積で送液流量を除した値としており、さらにスロット１５の開口部の断面積は、スロット１５の間隙Ｇ１と塗布幅を乗じた値としている。
【００３９】
ダイ１３内の気泡の除去を確実とするため、吐出口１３ａから残存気泡排出液７が吐出された後も、残存気泡排出液７を少なくとも５分送液する。この送液が第２送液工程となる。この第２送液工程において、ダイ１３への残存気泡排出液７の送液流量は第１送液工程における送液流量に対し変化させてもよい。
【００４０】
供給する残存気泡排出液７は、何らかの手段で脱気処理を行い、溶存空気量を飽和溶解度に対して７０％以下に減少させることが好ましい。さらに、溶存空気量は飽和溶解度に対して５０％以下とすることがより好ましい。脱気手段として、供給元タンクの加熱処理、真空（減圧）処理、ダイへの供給ラインの途中におけるインライン真空（減圧）処理等があげられ、特に手段は限定されないが、到達する溶存空気量が低いこと（脱気度が高いこと）、供給される液体の溶存空気量が一定であること等から、インラインでの膜による真空（減圧）処理が好ましく、本実施形態では、この真空処理による膜脱気装置２７，２８を用いて、残存気泡排出液７及び塗布液８の脱気処理を行っている。
【００４１】
なお、塗布事前に退避位置において第１、第２送液工程で、マニホールド１４に供給する液体として残存気泡排出液７を用いたが、これに代えて塗布液８を最初から用いてもよい。この塗布液８を最初から用いる場合には、送液系統として第１供給元１６のみを設けるだけでよく、送液系統の構成が簡単になる反面、塗布事前に吐出口１３ａから吐出された塗布液８を廃棄することによるロスや、廃棄コストが発生するというデメリットがある。したがって、吐出された塗布液８を回収して再利用する場合に溶剤揮発分を補正することの手間や処理コスト等を考慮したりすると、塗布液８以外の安価な液体（一般的には溶剤）、特に塗布液８の主成分である溶媒を使用することが好ましい。
【００４２】
塗布液８に用いる溶媒としては公知の各種溶媒を用いることができる。例えば、水、各種ハロゲン化炭化水素、アルコール、エーテル、エステル、ケトンなどを単独でまたは複数混合して溶媒として用いてよい。また、残存気泡排出液７としては、上記各種溶媒を単独または混合したものの他に、これらの溶媒と他の液体を混合したものを用いてもよい。さらに、気泡の除去効果を高めるため、ダイ１３の接液部の材質との親和性（濡れ性）を考慮した液体を残存気泡排出液７として用いてもよい。
【００４３】
なお、残存気泡排出液７を用いる場合には、ダイ１３内のマニホールド１４及びスロット１５を含む塗布液流路内の空気の置換、気泡の除去作業を終えて塗布を開始する前に、残存気泡排出液７から塗布液８に切り替え、塗布液流路内を塗布液８で置換する。例えば、最初に第２供給元１７から残存気泡排出液７を送り、ダイ１３内の空気の置換、気泡の除去を所定の条件で行う第１送液工程、及び第２送液工程の後に、バルブ１８により第２供給先１７の残存気泡排出液７から第１供給先１６の塗布液８へ切り替え、ダイ１３へ塗布液８を送り、バルブ１８からダイ１３に至る送液管１９とダイ１３内のマニホールド１４及びスロット１５の残存気泡排出液７を塗布液８に置換する。この塗布液置換工程の後に、第３送液ダイ移動工程を行う。
【００４４】
塗布開始の際には、塗布液８をマニホールド１４に供給して吐出口１３ａから吐出させたまま、ダイ１３を塗布位置に直線移動させる。この第３送液工程とダイ移動工程とを含めたものが、第３送液ダイ移動工程となる。この第３送液ダイ移動工程によって、ビード９を介して塗布液８がウェブ１１に塗布される。この第３送液ダイ移動工程における塗布液８の流量を、実際の塗布中の塗布量に相当する流量（塗布流量）とすることが一般的であるが、塗り付けを向上させるために塗布流量よりも大きくしたり、塗り付け開始時の液の飛散等を考慮して塗布流量よりも小さくしたりしてもよい。いずれにしても、ダイ１３を塗布位置に移動して、塗り付けが行われ塗布が開始された後は、塗布液８の送液量は所定の塗布流量に設定され、定常の連続塗布製造が行われる。
【００４５】
ダイ１３の塗布位置への位置設定を正確に行うためにはダイ１３には好ましい移動速度範囲があり、退避位置から塗布位置への移動速度を５ｍｍ／秒以上３０ｍｍ／秒以下とすることが好ましい。３０ｍｍ／秒より大きいと、塗布位置ストッパ２２ａに移動台２３が強くぶつかってしまい、大きな振動が発生して、事前にμｍオーダーで調整したダイ１１の設置位置や設置角度に狂いが生じ、予め設定していた減圧条件にも影響を及ぼすので好ましくない。なお、湿潤膜厚が大きい塗布では、一般的にはダイ１３とウェブ１１とのクリアランスＣ１は１００μｍから３００μｍ程度の比較的大きな設定となり、数μｍの位置のずれは大きな問題にはならない。しかし、本実施形態のように、１０μｍ以下の薄層塗布を行う場合には、ダイ１３とウェブ１１とのクリアランスＣ１を１００μｍ以下とする必要があり、このような場合には、塗布開始時におけるダイ１３の移動速度を制限することにより、精度よく塗布位置にダイ１３を移動することができる。しかも、塗布位置へのダイ１３の移動速度を一定範囲に制限することにより、塗布位置にダイ１３をセットする際に生じる設置位置のずれがなく、ダイ１３とウェブ１１とのクリアランスＣ１を高精度に維持することができる。
【００４６】
退避位置から塗布位置へのダイ１３の移動速度を上記範囲に制限することは、ビード９の発泡を抑制する意味でも効果がある。ビード９中への気泡の取り込みは、塗布故障の大きな原因のひとつであり、この現象は、塗布開始時のみならず、塗布を一時的に中断してダイ１３を塗布位置から退避位置へと移動させて再び塗布位置に移動させて塗布を再開する場合にも発生しやすい。塗布の一時中断は、例えば、ウェブ１１の接合部がダイ１３とバックアップローラ１２との間を通過する際に行われる。ダイ１３の退避位置から塗布位置への移動速度は、上記範囲とされることが好ましいが、５ｍｍ／秒以上２０ｍｍ／秒以下とされることがより好ましく、また、ダイ１３が退避位置から塗布位置に移動する間の任意の位置における移動速度も常に上記範囲とされることがさらに好ましい。また、塗布が一時的に中断される場合には、塗布位置から退避位置へと移動する際においても、その移動速度を上記範囲とすることが好ましく、少なくともその初期速度を上記範囲とすることが好ましい。
【００４７】
ダイ１３の移動速度は、遅ければ遅いほど気泡のビード９への取り込み、及び振動の発生や塗布機１０に対するその振動の伝達が抑制されるので望ましいが、工業レベルでの生産性をも考慮に入れる必要がある。したがって、上記速度にすることにより両方の条件をほぼ満足することができる。生産性をより一層重視する場合には、気泡の取り込み抑制効果は下がることもあるが、退避位置から塗布位置への移動に関しては、移動台２３の移動を２段階方式にして、第１段階は速く移動させ、第２段階である塗布位置への移動のみ５ｍｍ／秒以上３０ｍｍ／秒以下とすることで対応が可能である。無段階変速機能である移動台の場合もこれを適用して、塗布位置に達する最終速度を５ｍｍ／秒以上３０ｍｍ／秒以下になるようにしてもよい。
【００４８】
塗布位置における塗布角θ３は９０°以上１５０°以下の範囲にして塗布することが好ましい。これにより、さらに塗布機全体の高さを抑えることが可能となる。ただし、あまり塗布角θ３を大きくすると、高精度が要求されるダイの先端（リップ形状）の製作、仕上げが困難であることから、塗布角θ３は１５０°以下が実用的である。
【００４９】
本発明は、ひとつのダイ１３に形成されている吐出口１３ａならびにそれに至るスロット１５の数は、ひとつに限定されず、例えば、図４に示すように、吐出口が複数設けられたダイを用いて塗布する場合に本発明を適用してもよい。この実施形態では、ダイ４０は、第１〜第３の吐出口４１ａ，４１ｂ，４１ｃを有しており、第１〜第３の吐出口４１ａ，４１ｂ，４１ｃをそれぞれ形成する第１〜第４のランド４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄをそのウェブ４６側先端としている。このダイ４０は、第１〜第４のランド４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄをそれぞれ有する互いに独立したブロックが組み立てられて一体化されている。なお、図４ではスロット４１を３個形成しているが、これは２個以上であればよい。ウェブ４６は、バックアップローラに支持されながら搬送されているがここでは図示を省略している。
【００５０】
ダイ４０を用いた塗布では、３種類の塗布液をそれぞれダイ４０に送り、それらの塗布液をそれぞれ第１〜第３の吐出口４１ａ〜４１ｃからウェブ４６へ吐出させて塗布する。ただし、このダイ４０を用いる場合であっても、用途に応じて、塗布液は３種類に限定されるものではない。第１〜第３の吐出口４１ａ〜４１ｃからウェブ４６へは３層からなるビード４８が形成され、同層数からなる塗布膜４９が形成される。
【００５１】
第１〜第４のランド４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄのうち、ウェブ４６の走行方向において最下流側に位置する第１吐出口４１ａを形成している第１ランド４２ａは、第２〜第４のランド４２ｂ，４２ｃ，４２ｄよりも、ウェブ４６に近接しており、オーバーバイト形状のダイ４０とされている。塗布位置における第１ランド４２ａとウェブ４６とのクリアランスＣ１は３０μｍ以上１００μｍ以下とされ、第２〜第４のランド４２ｂ，４２ｃ，４２ｄとウェブ４６とのクリアランスＣ２は８０μｍ以上３００μｍ以下とされている。ただし、本発明は、第２〜第４のランド４２ｂ，４２ｃ，４２ｄとウェブ４６とのクリアランスＣ２は必ずしも同一である必要はなく、また、第１ランド４２ａと第２〜第４ランド４２ｂ，４２ｃ，４２ｄのオーバーバイト量Ｃ２−Ｃ１に依存するものではない。さらに、スロット角θ１に関しては全てのスロット４１で、塗布角θ３に関してはすべてのスロット吐出口４１ａ〜４１ｃに関し、単層の場合と同様の範囲とする。本発明はダイ４０のような３層同時塗布にも適用されるが、この層数は３層に限定されるものではなく、２層以上の任意の重層であればよい。
【００５２】
なお、図１に示す吐出口１３ａはバックアップローラ１２の右下側の周面を塗布位置に設定しているが、図５に示すように、バックアップローラ１２の右上側の周面を塗布位置に設定してもよい。このようにバックアップローラ１２の上側の周面上に塗布位置を設定することで、塗布位置を高く設定することができ、塗布準備作業をオペレータが作業し易い姿勢で容易に行うことができるようになる。なお、図５に示す実施形態において、図１に示すものと同一構成部材には同一符号が付してあり、重複した説明を省略している。
【００５３】
本発明は、塗布膜の湿潤厚みが概ね２５μｍ以下の薄膜塗布を行う場合であれば有効であるが、１０μｍ以下の精密薄層塗布を行う系に特に効果がある。また、単層の１回塗布のみならず、単層の塗布を逐次繰り返して行い重層を形成する場合においても、各層の湿潤厚みが１０μｍ以下の薄膜塗布の場合に特に有効である。塗布速度は、概ね１００ｍ／分以下の領域で適用可能である。
【００５４】
単層塗布、重層塗布のいずれの場合においても、塗布液８に界面活性剤が含有されているときには特に気泡が発生し易く、本発明はこのような塗布においても大きな効果が得られる。また、塗布液８が、高粘度の場合には、ダイ１３のマニホールド（図示せず）やスロット１５における気体の液置換が容易であるので、気泡の発生頻度ならびに発生量が小さくなるが、低粘度の場合には、気体の取り込み性が高く、気泡の発生頻度や発生量が大きい傾向にある。このような低粘度の液体、特に、塗布液の粘度が２０ｍＰａ・ｓ以下である系において、本発明はよりよい効果が得られる。
【００５５】
本発明は一般には塗布するのが困難といわれる湿潤膜厚がより小さい系、塗布速度が大きい系ほど効果が大きい。以上の各方法は、単独でなされてもよいが、組み合わせて用いられることが最も有効であり、塗布系に応じて適用できる方法のみを採用してもよい。本発明の塗布方法は、ウェブにダイを近接させて塗布液が塗布される塗布方法に有効であり、本実施形態で示したような、バックアップローラ１２に巻き掛けられて走行するウェブ１１にエクストリュージョンダイ１３を近接させて塗布する形態だけでなく、塗布位置でバックアップローラに巻き掛けられずに走行するウェブに、エクストリュージョンダイを近接させて塗布する方法にも当然に適用することができる。さらに、エクストリュージョンダイだけでなく、スライドビード塗布に本発明を適用することも可能である。
【００５６】
また、本発明は、以下に示すような、塗布液中の気泡による塗布膜の欠陥、スジ等の抑制対策と併用することができる。例えば、塗布事前に残存気泡排出液７や塗布液８などの液体をダイに送液する際に、発振器によりダイ１３を介して液体に振動を与える。この振動により、より効率的、効果的にダイ１３及び送液経路から気泡が除去される。発振器による振動の付加は、ダイ１３に直接与えてもよいし、あるいは、第２供給元１７からダイ１３への送液管１９や送液ホース等に与えてもよい。発振器の取り付け位置は、ダイ１３の外表面や、ダイ１３を着脱自在に設置している保持台２１の表面の他、これらに接続されてダイ１３の内部に必要十分な振動を与えることができる位置であればよく、より好ましくは、ダイ１３における塗布液等の供給口である流入口１３ｂから１ｍ以内とされる。また、ダイ１３のマニホールド壁に発振器を設けて、液体に直接振動を与えてもよい。
【００５７】
また、発振器に代えて、塗布事前に液体をダイに送液する際に、例えば送液ポンプの流量を単位時間当たりで変更し脈動を与えることにより、気泡の除去効率を上げてもよい。この場合には、短時間単位での流量切り替えが可能なポンプを、第２供給元１７からダイ１３に至る送液管１９に設ける。
【００５８】
塗布時の気泡に起因する塗布欠陥の発生は、スロット１５をはじめとする流路内での液体充填時の残留気泡のみが原因ではなく、塗布液８自体にもともと含まれている気泡や、塗布液８に溶解していた気体成分などが原因で気泡が発生することもある。したがって、これらの気泡に起因する塗布膜欠陥の発生を抑えるために、前記したような膜脱気等の何らかの脱気処理を行い、溶存空気量を低下させた塗布液８を使用することが好ましい。また、送液系の上流から下流に向かうに従い塗布液温度を低下させて、気体の溶解度を下げて気泡の発生を防止することも有効である。これは、例えば塗布液タンクジャケットよりも送液管ジャケット（二重管）、送液管ジャケットよりもダイの温度を調節する温調保温孔の温調媒体のそれぞれの温度を徐々に下げることで実現することができる。
【００５９】
本発明のウェブとしては、公知の各種ウェブを用いることができる。一般的にはポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレン−２，６−ナフタレート（ＰＥＮ）、セルロースダイアセテート（ＤＡＣ）、セルローストリアセテート（ＴＡＣ）、セルロースアセテートプロピオネート、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリ塩化ビニリデン、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリアミド（ＰＡ）等の公知の各種ポリマーフィルム、紙、紙にポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、エチレンブチレ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またはラミネートした各種積層紙、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、スズ（Ｓｎ）等の金属箔等、帯状基材の表面に予備的な加工層を形成させたもの、あるいはこれらを積層した各種複合材料が含まれる。さらにウェブには、光学補償シート塗布液、反射防止フィルム塗布液、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場合も含まれ、この代表例としては、光学補償シート、反射防止フィルム等が挙げられるが、これらに限定されない。
【実施例】
【００６０】
〔実施例１、２〕
既存の光学補償シート製造設備にて、本発明の塗布方法を実施した。一般に光学補償シートは、以下の(a) 〜(c) の各工程を経て製造される。
(a) 必要に応じてゼラチン下塗り、アルカリ鹸化処理等が施された透明プラスティックフィルムベースの表面上にＰＶＡ（ポリビニルアルコール）溶液等を塗布、乾燥して配向膜用樹脂層を形成する。
(b) 上記樹脂層にラビング処理を行う。
(c) ラビング処理した樹脂層の表面上に硬化樹脂を含む液晶層を塗布した後、乾燥、加熱熟成、硬化（紫外線照射など）を行い光学異方性層を形成する。
上記(c) の液晶層の塗布工程に、本発明の塗布方法を実施した。
【００６１】
ウェブ１１としては、厚み１００μｍ、幅１３００mmのセルローストリアセテート（商品名；フジタック、富士写真フイルム（株）製）を用いた。ウェブ１１の表面に、長鎖アルキル変性ポバール（商品名；ＭＰ−２０３、クラレ（株）製）の２重量％溶液を２５ｍｌ／ｍ2で塗布し、６０℃で１分間乾燥して配向膜用樹脂層を形成した。この配向膜用樹脂層を形成したウェブ１１を送り、配向膜用樹脂層の表面にラビング処理を施して配向膜を形成し、そのまま液晶層の塗布工程へ搬送して本実施例の塗布を行った。なお、ラビング処理におけるラビングローラの回転周速を５．０ｍ／秒とし、配向膜用樹脂層に対する押しつけ圧力を９．８×１０-3Ｐａに設定した。
【００６２】
液晶層の塗布液として、ディスコティック化合物ＴＥ−（１）とＴＥ−（２）の重量比率４：１の混合物に、光重合開始剤（商品名；イルガキュア９０７、日本チバガイギー（株）製）を１重量％添加した混合物を、４０重量％メチルエチルケトン溶液とした、液晶性化合物を含む溶液を用いた。塗布液８を本実施例により塗布したウェブ１１を、１００℃に設定した乾燥ゾーン、及び１３０℃に設定した加熱ゾーンを通過させ、この液晶層表面に紫外線ランプにより紫外線を照射した。
【００６３】
【化１】
2005013989.tif 000003
【００６４】
図１に示すような、マニホールド１４の断面形状が台形 （高さが２０ｍｍ，平行な対向する辺の長辺が３０ｍｍ，短辺が２０ｍｍ）のダイ１３を用い、サイド給液によりマニホールド１４の一端に設けた流入口１３ｂから液体を供給した。スロット１５は間隙Ｇ１が３００μｍ、２００μｍ、５０μｍの３種類とし、スロット長さＬ１は２５ｍｍとした。また、マニホールド幅及びスロット吐出幅は、１２００ｍｍとした。そして、下流側リップランド長５０μｍ、上流側リップランド長１ｍｍとし、スロット吐出口（リップ）形状のオーバーバイト長さを５０μｍとした。そして、表１，２の各実施例のスロット角θ１となるように、ダイ１３を設置した。また、塗布位置におけるダイ１３とウェブ１１とのクリアランスＣ１を表１、２の各実施例の値に設定した。また、塗布角は１００°に設定した。
【００６５】
塗布事前に、塗布位置から離れた退避位置において、４．０ｃｍ／秒のスロット流速となる送液量で塗布液（溶存空気量がほぼ飽和状態）８をダイ１３のマニホールド１４の一端の流入口１３ｂに供給し、スロット１５から塗布液８を吐出させた（第１送液工程）。そのままの流量で塗布液８の供給を表１，２の第２送液工程時間継続（第２送液工程）した後に、ダイを退避位置から塗布位置に２０ｍｍ／秒の速度で直線移動（第３送液ダイ移動工程）して、速度５０ｍ／分で走行するウェブ１１に塗布を行った。
【００６６】
表１に示す本実施例の評価結果において、
気泡に関しては、以下のような基準で判定した。
◎は、塗布開始直後から気泡がほとんど認められないレベル。
○は、塗布開始初期は、気泡による欠陥が多少認められるが、１分経過以降は、ほとんど認められないもので製品として許容されるレベル。
△は、塗布開始１分経過以降も気泡による欠陥が１個／ｍ2以下認められるもので製品として許容限度のレベル。
×は、塗布開始１分経過以降も気泡による欠陥が１個／ｍ2を超えて３個／ｍ2以下認められるレベル。
××は、塗布開始１分経過以降も気泡による欠陥が３個／ｍ2を超えて認められるレベル。
【００６７】
スジに関しては、以下のような基準で判定した。
○：スジが認められなかったもの。
△：部分的に短いスジが確認されたもので、ウェブを幅方向に見た場合にスジが１本以で、製品として許容レベルのもの。
×：長いスジが確認されたもので ウェブを幅方向に見た場合にスジが２本以上で、製品として許容外のもの。
【００６８】
ダイのブロック表面の汚れに関しては、以下のような基準で判定した。
○は、重力下側のダイブロック表面がほとんど汚れない。
△は、液体の垂れは多少あるが、重力下側のダイブロック表面の一部が汚れるレベル。
×は、液体が垂れて、重力下側のダイブロック表面の全面が汚れる。
【００６９】
【表１】
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【００７０】
【表２】
2005013989.tif 000005
【００７１】
実施例１−１〜１−６により、θ１＝0 °となるスロット１５が水平状態での塗布では、スロット間隙Ｇ１が３００μｍから２００μｍと小さくなるにしたがい、塗布膜で気泡による欠陥が増加していることが判る。また、スロット間隙Ｇ１が２００μｍ以下では、もはや製品として許容できないレベルとなることが判る。これらの実施例では、塗布事前準備で置換、除去されずにダイ１３内のマニホールド１４からスロット１５に至る部分に残留した空気が塗布中に断続的に排出され、塗布膜で欠陥となったものと推定される。
【００７２】
実施例１−１〜１−３，１−４〜１−６により、スロット間隙Ｇ１が同一でも、吐出口１３ａのリップとウェブとのクリアランスＣ１が小さくなると、塗布膜のスジが悪化していく傾向にあることが判る。また、クリアランスＣ１が狭くなったことにより、塗布中にスロット吐出口１３ａから断続的に排出された気泡がウェブ１１とダイ１３の先端との間のビード９に滞留することにより、スジが発生したものと推定される。
【００７３】
実施例２−１〜２−１８により、スロット角θ１を大きくして、スロット１５の水平面に対する傾斜角度を増加させていくに従い、気泡による欠陥の発生が減少していくことが判る。スロット間隙Ｇ１が５０〜２００μｍの範囲では、スロット角θ１を１５°以上とすることで、欠陥、スジの発生が製品として許容レベルにあることが判る。このように、本発明はクリアランスＣ１が小さく湿潤膜厚が小さい領域で特に有効であることが判る。なお、スロット角θ１をあまり大きくすることは、塗布機全体の高さ方向のサイズが大きくなってしまうこと、塗布前の準備中に吐出される気泡置換用の充填液や塗布液、または一時退避中に吐出される塗布液によるダイブロック表面の付着（汚れ）や、この付着による気化熱によってダイが局所的に冷却され、ダイの均一な温度分布状態が保たれなくことによるダイブロックの変形が発生し、好ましくない。このため、スロット角θ１の実質的な適正範囲は１５°以上６０°以下の範囲である。また、実施例１−６〜１−８、２−１５、２−１９、２−２０から、第２送液工程の時間として、５分以下では塗布膜での気泡による欠陥が悪化する傾向があるので、５分以上とするのが好ましいことが判る。
【００７４】
〔実施例３〕
塗布を始める前に、退避位置において、以下の操作を実施した。なお、その他の条件は実施例１，２と同じにした。退避位置において、まず塗布液をダイ１３のマニホールド１４の流入口１３ｂに送液し、吐出口１３ａからは塗布液を吐出（第１送液工程）させ、このときのダイ１３への送液流量をスロット内の線流速換算でＸ（ｃｍ／秒）とする。その後、送液流量をスロット内の線流速換算でＹ（ｃｍ／秒）に変えて５分間、ダイ１３への送液とダイ１３からの吐出を継続した（第２送液工程）。その後、吐出量を４（ｃｍ／秒）とし、塗布液を吐出口１３ａから吐出させたまま、ダイ１３を塗布位置に移動（第３送液ダイ移動工程）して塗布を開始した。なお、塗布時における塗布液８の吐出量は４ｃｍ／秒であって、これは塗布時におけるスロット内での線流速の平均値に等しい値である。表３の結果欄における塗布膜の評価は、表１及び表２と同様の方法で評価した。
【００７５】
【表３】
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【００７６】
実施例３−１〜３−１０により、スロット角θ１が０°であり、スロット１５が水平状態の時は、ダイ１３内のマニホールド１４及びスロット１５内を充填する際の流量Ｘを変化させても、塗布膜での気泡による欠陥に変化はない。しかし、スロット角θ１が１５°の状態では、流量Ｘを３ｃｍ／秒以下とすることで、さらに流量Ｘを１．５ｃｍ／秒以下とすることで、気泡による欠陥の発生が減少することが判る。
【００７７】
また、実施例３−１１〜３−１４により、スロット吐出口１３ａから液体を吐出させてから、ダイ１３への送液流量を変化させることは、特に塗布膜の欠陥に影響を与えないことも判る。
【００７８】
［実施例４］
塗布事前に塗布位置から離れた退避位置で、表４の各実施例のスロット流速の流量で残存気泡排出液７としてのＭＥＫ（メチルエチルケトン）をマニホールド１４に供給して、ダイ１３内の流路を充填した（第１送液工程）。スロット吐出口１３ａからＭＥＫが吐出された後、そのままの流量でＭＥＫを５分間供給し吐出を継続した（第２送液工程）。その後、ダイ１３のマニホールド１４への供給を塗布液８に切替え、塗布流量４ｃｍ／秒で送液を行い、ダイ１３内のＭＥＫを塗布液８で置換した後、ダイ１３を塗布位置に移動（第３送液ダイ移動工程）して塗布を行った。実施例４−２〜４−４、４−６〜４−８のＭＥＫは、事前にインライン膜脱気装置２７，２８により減圧脱気処理して飽和度７０％、または５０％としたものを用いた。インライン膜脱気装置２７，２８としては、ジャパンゴアテックス（株）製のＤＭＳ０５Ｆ−Ｂ／８ｍを用いた。なお、溶存空気の飽和度は、ダイに送液したＭＥＫの溶存酸素量を溶存酸素計（飯島電子製Ｂ−５０５）により測定し、溶存酸素量と溶存空気量が比例するものとして換算した。その他の条件については実施例１，２と同様として実施した。表４の結果欄における塗布膜の評価は、表１及び表２と同じ方法で評価した。
【００７９】
【表４】
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【００８０】
実施例４−１〜４−８により、脱気処理して溶存空気量を飽和溶解度の７０％以下に低下させた液体を使用すると、塗布膜上での欠陥の発生が抑制されることが判る。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明を実施した塗布機の概略図である。
【図２】塗布位置におけるダイとウェブとの関係を示す概略の断面図である。
【図３】減圧チャンバを取り付けた状態のダイとウェブとの関係を示す概略の斜視図である。
【図４】３個のスロットを有する別の実施形態におけるダイとウェブとの関係を示す概略の断面図である。
【図５】塗布位置をバックアップローラの上部に設定した別の実施形態におけるダイとウェブとの関係を示す概略の断面図である。
【符号の説明】
【００８２】
７    残存気泡排出液
８    塗布液
９    ビード
１０    塗布機
１１    ウェブ
１２    バックアップローラ
１３    ダイ
１４    マニホールド
１５    スロット
１６    第１供給元
１７    第２供給元
１８    バルブ
１９    送液管
２１    保持台
２２    レール
２２ａ  塗布位置ストッパ
２２ｂ  退避位置ストッパ
２３    移動台
２３ａ  回転軸
２４，２５  ポンプ
２６    シフト機構
２７，２８  膜脱気装置
４０    ダイ
４１ａ  第１吐出口
４２ａ〜ｄ  第１〜第４ランド
４６    ウェブ
４９    塗布膜
Ｃ１    第１リップランドとウェブとのクリアランス
Ｃ２    第２〜第４リップランドとウェブとのクリアランス
Ｇ１    スロット間隙
Ｌ１    スロット長さ
Ｔ    塗布膜の湿潤厚み
【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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