(57)【要約】【課題】スリットから吐出した塗布液が両サイドへ濡れ広がらず、規定の塗布幅で支持体へと塗布され、安定した塗布が可能となるダイヘッドを供給する。【解決手段】サイドプレートで両サイドから挟持された、少なくとも２枚のブロックにより形成された塗布液を吐出するスリットを含むリップの平面状のリップ先端面と、リップ先端側面とを有するダイヘッドにおいて、前記リップ先端面と連設するサイドプレート先端の上面および前記リップ先端側面と連設するサイドプレート先端の側面に、塗布液に対して撥水性および撥油性の表面処理層を形成したことを特徴とするダイヘッド。撥水・撥油性を有するフッ素樹脂含有の無電解ニッケルメッキ処理を施した後、この熱処理によるダイヘッドへの負荷をなくし、塗布を安定させる為、ダイヘッドの鏡面研削加工を行う。【選択図】図３
2009078221.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
連続的に走行する支持体に塗布液を塗布するためのダイヘッドであって、サイドプレートで両サイドから挟持された、少なくとも２枚のブロックにより形成された塗布液を吐出するスリットを含むリップの平面状のリップ先端面と、リップ先端側面とを有するダイヘッドにおいて、前記リップ先端面と連設するサイドプレート先端の上面および前記リップ先端側面と連設するサイドプレート先端の側面に、塗布液に対して撥水性および撥油性の表面処理層を形成したことを特徴とするダイヘッド。
【請求項２】
請求項１に記載のダイヘッドにおいて、マニホールドに、塗布液に対して撥水性および撥油性の表面処理層を形成したことを特徴とするダイヘッド。
【請求項３】
請求項１または２のいずれかに記載のダイヘッドにおいて、前記リップ先端側面に、塗布液に対して撥水性および撥油性の表面処理層を形成したことを特徴とするダイヘッド。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のダイヘッドにおいて、表面処理層として、フッ素樹脂を均一に分散共析させたフッ素樹脂含有無電解ニッケルメッキ層を形成して、塗布液に対して接触角６０°以上の撥水性および撥油性を持たせたことを特徴とするダイヘッド。
【請求項５】
請求項４に記載のダイヘッドにおいて、フッ素樹脂含有無電解ニッケルメッキ層を形成した後、ダイヘッドの精度出しのための鏡面研削加工を行うことを特徴とするダイヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学フィルムなどの連続的に走行する帯状支持体上に塗布液を塗布するためのダイコーターに用いるダイヘッドに関する
【背景技術】
【０００２】
従来、連続的に走行する帯状支持体（以下説明ではウェブと称する）上に塗布液を塗布するための塗布方式として、グラビアコーター、ナイフコーター、バーコーター、エアドクター、カーテンコーター、スライドコーター、ダイコーターなどがある。これら塗布方式の中でも、密閉系であり、幅方向での膜厚均一性、平滑性に優れているダイコーターがよく利用されている。このようなダイコーターにおいては、塗布液をダイヘッドのスリットから押し出し、連続走行するウェブに対してビードを形成させながら塗布する。このダイヘッドは、一般的には、サイドプレートで両サイドから挟持された２枚以上のブロックを組み合わせてスリットを形成し、塗布液を供給する供給口と、供給された塗布液を一度留めて貯蔵し幅方向に広げて長手方向に均一に流動させるためのマニホールド部分と、マニホールドより塗布液を幅方向で均一に流動させてリップより吐出させるためのスリットを有している塗布方式である。
【０００３】
しかしながら、ダイヘッドのリップ先端面は塗布液に対する濡れ性が良いことが安定したビード形成に必要であるが、通常同じ材質からなるリップ先端側面やサイドプレート先端部も塗布液に対する濡れ性が良いことで、リップの両端で塗布液がサイドプレート先端の上面に濡れ広がり、ウェブに対する塗布幅がスリット幅より広がり、安定的に規制できない問題が発生する。さらに、リップ先端側面やサイドプレート先端の側面にも塗布液が濡れ広がりビードを不安定にする、あるいはウェブに転移せずに固化することがある。このことで流れ方向にスジやムラ等の塗布欠陥を発生させてしまう問題がある。
【０００４】
また、例えば液晶表示パネルの表面に用いるＡＧ（Anti-Glare）フィルム等に用いられる粒子を含む塗布液、特に沈降速度の速い粒子を含む塗布液においては、ダイヘッド内部、特に供給口から距離が離れた反対側のマニホールドでは粒子が沈降しやすく、経時で堆積することで吐出量が不安定になり、濃淡ムラやスジなどの塗布欠陥を発生させやすくする。このように堆積してしまった場合には、ダイヘッドを分解して清掃しない限り解消できない場合がほとんどである。
【０００５】
そこで、上記リップ先端から塗布液が濡れ広がるのを防ぐためには、リップ先端に撥水・撥油処理剤を施す、あるいは、無電解ニッケルメッキ処理またはＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）処理を施すことにより、対応している。
【特許文献１】特開２００４−５００２５号公報
【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、撥水・撥油処理剤をリップ先端に塗る場合には常時塗布液が接する、あるいは、洗浄時にリップ先端を拭くことによって撥水・撥油の性能が劣化してしまい、耐久性という点で課題が残る。また無電解ニッケルメッキ処理またはＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）処理においては耐久性には問題はないが、上記処理を行うにあたって１００〜３００℃の熱処理を必要とするため、ダイヘッドの変形が懸念される。特に光学フィルム等の薄膜塗布においては、幅方向における膜厚分布の均一性が重要となってくるので、ダイヘッドの変形には細心の注意を払わなければならない。また、上記処理においてリップ先端の上面は塗布液に対する接触角を低くする必要があり、塗布方向のリップ先端側面の表面処理だけではスリットから吐出された塗布液が横に濡れ広がることで塗布幅が広がり、かつ塗布面のエッジ部が厚塗りになってしまう。本発明の目的は、スリットから吐出した塗布液が両サイドへ濡れ広がらず、規定の塗布幅で支持体へと塗布され、安定した塗布が可能となるダイヘッドを供給することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の請求項１に係る発明は、連続的に走行する支持体に塗布液を塗布するためのダイヘッドであって、サイドプレートで両サイドから挟持された、少なくとも２枚のブロックにより形成された塗布液を吐出するスリットを含むリップの平面状のリップ先端面と、リップ先端側面とを有するダイヘッドにおいて、前記リップ先端面と連設するサイドプレート先端の上面および前記リップ先端側面と連設するサイドプレート先端の側面に、塗布液に対して撥水性および撥油性の表面処理層を形成したことを特徴とするダイヘッドである。
【０００８】
また本発明の請求項２に係る発明は、上記請求項１に記載したダイヘッドにおいて、マニホールドに、塗布液に対して撥水性および撥油性の表面処理層を形成したことを特徴とするダイヘッドである。
【０００９】
また本発明の請求項３に係る発明は、上記請求項１または２に記載のダイヘッドにおいて、前記リップ先端側面に、塗布液に対して撥水性および撥油性の表面処理層を形成したことを特徴とするダイヘッドである。
【００１０】
また本発明の請求項４に係る発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載のダイヘッドにおいて、表面処理層として、フッ素樹脂を均一に分散共析させたフッ素樹脂含有無電解ニッケルメッキ層を形成して、塗布液に対して接触角６０°以上の撥水性および撥油性を持たせたことを特徴とするダイヘッドである。
【００１１】
また本発明の請求項５に係る発明は、上記請求項４に記載のダイヘッドにおいて、フッ素樹脂含有無電解ニッケルメッキ層を形成した後、ダイヘッドの精度出しのための鏡面研削加工を行うことを特徴とするダイヘッドである。
【００１２】
本発明では塗布液がダイヘッドリップ両端へ濡れ広がり、サイドプレート先端の上面へ乗り上げるのを防ぐために、サイドプレート先端の上面およびサイドプレート先端の側面に、塗布液に対して撥水性および撥油性の表面処理層を形成する。好ましくは、さらに、リップ先端側面にも同様に、撥水・撥油性を有するフッ素樹脂含有の無電解ニッケルメッキ処理を施す。例えば、偏光板の保護フィルム等光学フィルムの基材として多用されるＴＡＣ（Ｔｒｉ  Ａｃｅｔｙｌ  Ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ）フィルムでは、フィルム両サイドがブロッキング防止のためにナール加工されて厚くなっているため、塗布幅の両端での安定性が特に重要となる。塗布幅の変動やエッジ部分の厚薄は、部分的な欠陥にとどまらず、塗布液が塗布された巻取りロール全体の安定性に影響し、光学的なひずみや欠陥につながることが多い。
【００１３】
次に、表面処理によるダイヘッドの変形の影響を無くすために、表面処理を施した後に、リップ先端部の上面及びサイドプレートの内面側および先端上面の鏡面研削加工を行うことにする。これにより、この表面処理による熱変形の影響を改善でき、加工精度を出すことができる。以上の処理により、スリットから吐出した塗布液が両サイドへ濡れ広がらず、規定の塗布幅で支持体へと塗布され、安定した塗布が可能となる。例えば、カーナビゲーション装置やモバイル型の表示装置などの表面に使用される、反射防止フィルムなどの光学フィルムの薄膜塗布においては、リップ先端での液切れや幅方向における膜厚分布の均一性が重要となってくるので、それらに影響を及ぼす加工精度をより出すためにはリップ先端を超硬合金にし、かつフッ素樹脂含有無電解ニッケルメッキ処理を施し、ダイヘッドと貼り合わせた後に、鏡面研削加工を行うことで加工精度の問題に対しても対応可能である。
【００１４】
さらに、マニホールド内に撥水・撥油性のあるフッ素樹脂含有無電解ニッケルメッキ処理を施すことで、マニホールド内の沈降物が落としやすくなり、残存塗布液の除去、洗浄が容易になる。また、塗布中に沈降物による不具合が発生した場合にも、マニホールド内の流速を上げることで除去が可能となる。このときの流速の目安としては、レイノルズ数４０００以上の乱流域になるような流速にすることである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明では、ダイプレートを構成するサイドプレート先端およびマニホールドに撥水性および撥油性の機能を持たせたことで、連続的に走行するウェブに、幅方向の端部が安定した塗布を可能とし、また効率的な洗浄が可能になる。本発明のダイヘッドを用いることで、リップ両端への塗布液の広がり、サイドプレート先端上面への乗り上げによる塗布欠陥を防ぐことができ、熱処理による影響、ダイヘッドの変形を改善することが可能となる。加えて、マニホールド内の洗浄、特に沈降しやすい塗布液を用いた場合でも洗浄効果を上げることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に本発明を一実施形態に基づいて詳細に説明する。
【００１７】
図１は本発明に係るダイヘッドを用いた塗布装置の塗布部を断面で説明する概略図である。塗布方式としては、図１（ａ）のようなロールでバックアップされたウェブに塗布するオンロール方式や、図示しないオフロール方式のどちらでも構わない。またバックアップロール１１に対してダイヘッド１をサイドあるいは下方に配置して塗布しても構わなく、限定されるものではない。ポンプ２３より供給された塗布液８はマニホールド３およびスリット４を通ったのち、ビード部９を作り、ウェブ１０に塗布される。
【００１８】
またマニホールド３にフッ素樹脂含有無電解ニッケルメッキ層３Ａ、上流側リップ５Ａ側面にフッ素樹脂含有無電解ニッケルメッキ層６Ａ、下流側リップ５Ｂ側面にフッ素樹脂含有無電解ニッケルメッキ層６Ｂが、さらに図１では図示しないが、両側のサイドプレート先端の上面及びサイドプレート先端の側面にフッ素樹脂含有無電解ニッケルメッキ層がそれぞれ形成されている。そしてリップ先端のエッジ部７Ａ、７Ｂでビードが形成されて塗布液８が保持される。
【００１９】
図２（ａ）は、ダイヘッド１の上流側ブロック２Ａの概略図である。上流側ブロック２Ａの上流側リップ先端５Ａの側面にフッ素樹脂含有無電解ニッケルメッキ６Ａが施されている。またマニホールド３の表面にフッ素樹脂含有無電解ニッケルメッキ３Ａが施されている。上流側スリット４Ａには表面処理が施されていない。図２（ｂ）は、ダイヘッド１の下流側ブロック２Ｂの概略図である。下流側ブロック２Ｂの下流側リップ先端５Ｂの側面にフッ素樹脂含有無電解ニッケルメッキ６Ｂが施されている。下流側スリット４Ｂには表面処理が施されていない。
【００２０】
図３は、ダイヘッド１の概略図である。ダイヘッド１は少なくとも、上流側ブロック２Ａと下流側ブロック２Ｂおよび、サイドプレート１２Ａ、１２Ｂからなる。サイドプレートは上流側ブロックと下流側ブロックを両サイドから挟持することでダイヘッドとして一体化させる。サイドプレート１２Ａおよび１２Ｂには、塗布液８をマニホールド３内へ供給するための供給口１３が備え付けられている。また、上流側リップ先端５Ａの側面にフ
ッ素樹脂含有無電解ニッケルメッキ層６Ａが形成されており、下流側リップ先端５Ｂの側面にもフッ素樹脂含有無電解ニッケルメッキ層６Ｂが形成されている。加えてリップ先端面と連設するサイドプレート先端の上面およびリップ先端側面と連設するサイドプレート先端の側面に、フッ素樹脂含有無電解ニッケルメッキが施されている。すなわち、サイドプレート１２Ａ、１２Ｂの先端上面にフッ素樹脂含有無電解ニッケルメッキ層１４Ａ、１４Ｂが、先端側面にフッ素樹脂含有無電解ニッケルメッキ層１５Ａ、１５Ｂが施されている。なおスリットに接する内面には、マンドレル部を除いて表面処理は施されていない。
【００２１】
図４は、リップ先端の材質を変更した時のダイヘッド１の上流側ブロック１６Ａおよび下流側ブロック１６Ｂの概略図である。図４（ａ）は上流側ブロック１６Ａにおいてリップ先端１７Ａが変更可能な構造となっており、上流側側面にフッ素樹脂含有無電解ニッケルメッキ層６Ａが形成されている。さらにマニホールド３にも同様にフッ素樹脂含有無電解ニッケルメッキ層３Ａが形成されている。図４（ｂ）は下流側ブロック１６Ｂにおいてリップ先端１７Ｂが変更可能な構造となっており、下流側側面にフッ素樹脂含有無電解ニッケルメッキ層６Ｂが形成されている。上記はリップ先端１７Ａ、１７Ｂが変更可能な構造のダイヘッドであり、母材と異なる材質、例えば超硬合金でも良く、あるいは母材と同じ材質で先端形状だけを変更する場合にも適用でき、リップ先端の側面にフッ素樹脂含有無電解ニッケルメッキ層を形成してあることが好ましい。なお、この場合でも、サイドプレートの先端上面にフッ素樹脂含有無電解ニッケルメッキ層１４Ａ、１４Ｂ、先端側面にフッ素樹脂含有無電解ニッケルメッキ層１５Ａ、１５Ｂが施されていることが重要である。
【００２２】
ダイヘッドでの塗布では安定したビードの形成のために、リップ部分は塗布液に対する接触角が低く濡れが良いことが必要である。塗布液がリップ先端部の側面に回りこまないためには、リップ部分とリップ先端部側面との塗布液との接触角の差は５度以上有ればよいとされているが、本発明の最大の目的とする、塗布端面での安定性を得るためには、同一平面で連設しているリップ先端面に存在する塗布液のビードが、サイドプレート先端の上面に濡れて広がらないよう、強い撥水性または撥油性が必要であり、このときの塗布液に対する接触角としては６０°以上が望ましい。これ以下の場合、塗布速度を大きくして塗布液の吐出量を増加させると、塗布端面の安定性が低くなる問題が発生する。
【００２３】
まず、ダイヘッドブロック２Ａ、２Ｂおよびサイドプレート１２Ａ、１２Ｂにフッ素樹脂含有無電解ニッケルメッキ層を形成させるには、フッ素樹脂の微粒子を分散させた無電解ニッケルメッキ液の中に上記ブロック２Ａ、２Ｂ、サイドプレート１２Ａ、１２Ｂを浸し、化学還元作用によりメッキ金属を析出させる過程において、フッ素樹脂微粒子がメッキとともに吸着することを繰り返すことで被メッキ物にフッ素樹脂微粒子を含有した金属ニッケル膜が形成されていく。
【００２４】
このフッ素樹脂含有無電解ニッケルメッキ層を形成する面としては、上流側ブロック２Ａのマニホールド３内およびリップ先端５Ａの側面、下流側ブロック２Ｂのリップ先端５Ｂの側面、サイドプレート１２Ａ、１２Ｂの先端上面１４Ａ、１４Ｂ、先端側面１５Ａ、１５Ｂであり、必須である。サイドプレート１２Ａ、１２Ｂ、上面１４Ａ、１４Ｂに形成する理由としては、前述したように、スリット４から塗布液が吐出したときに両サイドへ広がらないようにし、規定の塗布幅で塗布を安定させるためである。また上記撥水・撥油性によって塗布を不安定にさせないためにスリット面４Ａ、４Ｂおよびリップ先端５Ａ、５Ｂの上面のフッ素樹脂含有無電解ニッケルメッキ層は研磨することで除去する必要がある。なお上記面にフッ素樹脂含有無電解ニッケルメッキ層を形成させない方法を採用した場合には、除去方法は研磨だけに限られるものではない。さらに上記以外の面については、形成の有無に限定されるものではない。
【００２５】
このフッ素樹脂含有無電解ニッケルメッキ層を形成するにあたって熱処理が加わるため、ダイヘッド１およびサイドプレート１２Ａ、１２Ｂが変形してしまう。加工精度を維持するために、スリット４Ａ、４Ｂおよびリップ先端５Ａ、５Ｂに鏡面研削加工を実施する。さらにリップ先端を母材と異なる材質を使用する場合には、各部材１６Ａ、１６Ｂ、１７Ａ、１７Ｂ各々、上記と同様に表面処理を施していく。
【００２６】
また、粒子を含む塗布液、特に沈降速度の速い塗布液を使用したときに発生する堆積物を効率的に除去する方法として、上記マニホールド３にフッ素樹脂含有無電解ニッケルメッキ層３Ａを施し、かつマニホールド３内でのレイノルズ数を４０００以上の乱流域にすることで、堆積物を効率的に除去することが可能となった。
【００２７】
以上詳細に説明した通り、本発明はダイヘッドリップ先端の幅方向及び側面への塗布液の染み出し、乗り上げを防ぎ、塗布を安定にさせるために、サイドプレートの先端上面と側面、ならびに、リップ先端の側面に撥水・撥油性を有するフッ素樹脂含有無電解ニッケルメッキ処理を施したものである。しかも、処理によるダイヘッドの変形の影響を無くすために、フッ素樹脂含有無電解ニッケルメッキ処理を施した後に、リップ先端面やスリット部の鏡面研削加工を行うことでダイヘッドの精度を改善できる。これによって、スリットから吐出した塗布液が両サイドに広がることなく、規定の塗布幅で安定した塗布が可能となる。加えてマニホールドにも同様の処理を施すことで、洗浄性、特に沈降速度の速い塗布液による堆積物除去にも対応可能となっている。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明に係るダイヘッドを用いた塗布装置の塗布部を断面で説明する概略図。（ａ）は、オンロール方式ダイコーターの概略図。（ｂ）は、塗布部の拡大概略図。
【図２】本発明に係るダイヘッドを構成しスリットを形成するブロックの概略図。（ａ）は、上流側ブロックの概略図。（ｂ）は、下流側ブロックの概略図。
【図３】本発明に係るダイヘッドの概略図。
【図４】本発明に係るダイヘッドを構成しスリットを形成する他のブロックの概略図。（ａ）は、リップ変更可能な上流側ブロックの概略図。（ｂ）は、リップ変更可能な下流側ブロックの概略図。
【符号の説明】
【００２９】
１・・・ダイヘッド      ２Ａ・・・上流側ブロック
２Ｂ・・・下流側ブロック      ３・・・マニホールド
３Ａ・・・…マニホールドへのフッ素樹脂含有無電解ニッケルメッキ
４・・・スリット      ４Ａ・・・上流側スリット      ４Ｂ・・・下流側スリット
５Ａ・・・上流側リップ      ５Ｂ・・・下流側リップ
６Ａ・・・上流側フッ素樹脂含有無電解ニッケルメッキ層
６Ｂ・・・下流側フッ素樹脂含有無電解ニッケルメッキ層
７Ａ・・・上流側リップエッジ部      ７Ｂ・・・下流側リップエッジ部
８・・・塗布液      ９・・・ビード部      １０・・・支持体（ウェブ）
１１・・・バックアップロール
１２Ａ、Ｂ・・・サイドプレート      １３・・・供給口
１４Ａ、Ｂ・・・サイドプレート先端上面フッ素樹脂含有無電解ニッケルメッキ層
１５Ａ、Ｂ・・・サイドプレート先端側面フッ素樹脂含有無電解ニッケルメッキ層
１６Ａ・・・上流側ブロック      １６Ｂ・・・下流側ブロック
１７Ａ・・・上流側リップ先端部材      １７Ｂ・・・下流側リップ先端部材
２１・・・配管      ２２・・・タンク      ２３・・・ポンプ
【図１】
2009078221.tif 000003
【図２】
2009078221.tif 000004
【図３】
2009078221.tif 000005
【図４】
2009078221.tif 000006