CN109715295B - 涂布装置及涂布方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种抑制发生涂布液的断液的涂布装置及涂布方法。所述涂布装置在沿特定的行进方向连续行进的长条状基板的上表面或侧面涂布涂布液。本发明的涂布装置具有:棒,能够经涂布液与沿特定的行进方向连续行进的长条状基板的上表面或侧面接触且旋转;及至少2段的堰板,相对于棒设置于长条状基板的行进方向的上游,使涂布液通过堰板与棒之间并流向长条状基板。至少2段的堰板沿行进方向配置。

Description

涂布装置及涂布方法
技术领域
本发明涉及一种使用棒的涂布装置及涂布方法,尤其涉及一种在薄金属板、纸及薄膜等片状或长条状的被涂布基材上涂布各种液态物质的涂布装置及涂布方法。
背景技术
以往,在长条状基板的表面形成被称为易粘接层或抗静电层的功能性层时,在基板的表面涂布涂布液来形成涂布膜。作为在基板的表面涂布涂布液的方法,已知有辊涂法、模涂法、喷涂法及棒涂法等多种涂布方法。将长条状基板也称为卷筒纸。并且,将长条状基板也简称为基板。
作为在基板的两面同时涂布并干燥的方法,从上表面侧或侧面侧的棒涂布方式有效。然而,若欲从上表面或侧面对卷筒纸进行高速涂布,则会发生涂布液的断液故障。在涂布液因基底的平滑度差而在宽度方向上的分布变得不均匀,而断液会从液量少的部分发生。由于该断液会导致制造产率的大幅度降低,因此成为问题。而且,涂布涂布液时存在伴随空气产生凹陷、产生气泡凹陷等涂布故障的情况。
涂布涂布液时伴随空气产生的凹陷因涂布装置的液压不敌在基板的最表面产生的伴随空气的动压而产生,关于此将在以下进行详细说明。
气泡凹陷的产生原因如下:从送液系统等带入气泡时,气泡会滞留在涂布装置内,若气泡成为饱和状态,则会被带入基板,关于此将在以下进行详细说明。此两种涂布故障也会导致制造产率的降低。
在日本专利文献1中记载有在基板的上表面涂布涂布液的涂布装置。日本专利文献1的涂布装置具有经涂布液与连续行进的卷筒纸上表面接触并进行旋转的棒、及相对于棒设置于卷筒纸的行进方向的上游侧,使涂布液通过堰板与棒之间并流向卷筒纸方向的堰板。在日本专利文献1的涂布装置中,将堰板和与堰板最接近的棒的端缘部之间的距离设为A,将堰板与卷筒纸之间的距离设为B时,A为0.5~5mm,B为0.5~5mm,且B≤A。
以往技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2015-077589号公报
发明内容
发明要解决的技术课题
在上述的日本专利文献1中,记载有在连续行进的卷筒纸的上表面涂布涂布液的内容,但未考虑涂布液的断液,日本专利文献1中未发现关于断液的问题。
本发明的目的在于提供一种解决前述基于现有技术的问题点,并抑制发生涂布液的断液的涂布装置及涂布方法。
用于解决技术课题的手段
为了实现上述目的,本发明提供一种涂布装置,在沿特定的行进方向连续行进的长条状基板的上表面或侧面涂布涂布液,所述涂布装置的特征在于,具有:棒,能够经涂布液与向行进方向连续行进的长条状基板的上表面或侧面接触且旋转;及至少2段的堰板,相对于棒设置于长条状基板的行进方向的上游,使涂布液通过堰板与棒之间并流向长条状基板的堰板,至少2段的堰板沿行进方向配置。
优选将由棒、堰板中与棒最近的堰板及长条状基板包围而成的第1部分在由行进方向和高度方向构成的平面中的截面积设为第1储液截面积,将由与棒最近的堰板、堰板中行进方向的最上游侧的堰板及长条状基板包围而成的第2部分在由行进方向和高度方向构成的平面中的截面积设为第2储液截面积时,第1储液截面积与第2储液截面积的合计为20mm2以上,上游侧的堰板与长条状基板之间的距离为0mm以上且5mm以下,并且高度方向为与基板的上表面或侧面垂直的方向。
优选将由棒、堰板中与棒最近的堰板及长条状基板包围而成的第1部分在由行进方向和高度方向构成的平面中的截面积设为第1储液截面积时,第1储液截面积为20mm2以下,棒的行进方向的上游侧的端面和与棒最近的堰板之间的最短距离为0.05mm以上且2mm以下,与棒最近的堰板与长条状基板之间的距离为0.2mm以上且2mm以下,并且高度方向为与基板的上表面或侧面垂直的方向。
优选具有可旋转地支承棒的主体砌块,并具有在主体砌块或堰板储存涂布液的送液储存部。
优选在棒和至少2段的堰板的在基板的上表面或侧面内与行进方向正交的宽度方向的端边设置有侧板。
并且,本发明提供一种涂布方法,其特征在于,利用上述涂布装置,该方法在连续行进的长条状基板的上表面或侧面涂布涂布液。
发明效果
根据本发明,能够抑制发生涂布液的断液。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式的涂布装置的示意图。
图2是表示本发明的实施方式的涂布装置的主要部分的示意性立体图。
图3是表示长条状基板的行进状态的示意图。
图4是用于说明本发明的实施方式的涂布装置的动作的示意图。
图5是用于说明本发明的实施方式的涂布装置的动作的示意图。
图6是表示本发明的实施方式的涂布装置的侧板的示意性立体图。
图7是表示本发明的实施方式的涂布装置的另一例的示意图。
图8是表示本发明的实施方式的涂布装置的另一例的侧板的示意性立体图。
图9是用于说明涂布液的断液的示意图。
图10是用于说明伴随空气产生的凹陷的示意图。
图11是表示包括涂布液的断液及伴随空气产生的凹陷的涂布结果的示意性俯视图。
具体实施方式
以下,根据附图所示的优选实施方式,对本发明的涂布装置及涂布方法进行详细说明。
另外,以下,表示数值范围的“~”是指包括记载于两侧的数值。例如,ε为数值α~数值β是指ε的范围为包括数值α与数值β的范围,若用数学符号表示,则为α≤ε≤β。
若没有特别明示,则“以具体数值表示的角度”、“平行”、“垂直”及“正交”等角度包括在相应技术领域中通常容许的误差范围。
图1是表示本发明的实施方式的涂布装置的示意图,图2是表示本发明的实施方式的涂布装置的主要部分的示意性立体图。
图1所示的涂布装置10是在沿特定的行进方向D1连续行进的长条状基板30的上表面30a或侧面涂布涂布液M的装置。侧面是指,若将图1所示状态的基板30以行进方向D1为中心向高度方向D3旋转90°,则上表面30a朝向侧方,将此时的上表面30a称为侧面。
高度方向D3是指与基板30的上表面30a或侧面垂直的方向。并且,关于侧面,基板30的朝向发生变化,此时,侧面的高度方向D3在图1的基板30的状态下,相当于宽度方向D2(参考图2)。
涂布装置10具有棒12、主体砌块14、第1堰板16、第2堰板18、供给管20、供给部22及送液储存部24。涂布装置10是具有至少2段堰板的装置,例如具有第1堰板16和第2堰板18,所述堰板相对于棒12设置于长条状基板30的行进方向D1的上游,使涂布液M通过该堰板与棒12之间并流向长条状基板30。将第1堰板16和第2堰板18沿行进方向D1配置。
另外,堰板至少为2段,因此并不限于第1堰板16和第2堰板18。
棒12能够经涂布液M与沿特定的行进方向D1连续行进的长条状基板30的上表面30a或侧面接触且旋转。
棒12的直径优选为1mm~20mm,更优选为6mm~13mm。通过将棒12的直径设为上述范围,还能够抑制在涂布液M的涂布面发生纵向条纹。
棒12形成为圆柱状,并如后述可转动地被主体砌块14支承。棒12经涂布液M与行进中的基板30的上表面30a接触并围绕轴线(未图示)旋转。棒12的旋转方向并不特别限定,可以为与基板30的行进方向D1相同的方向,也可以为相反方向。
关于棒12的表面,可以加工成平滑的状态,也可以在圆周方向上以一定间隔设置有沟槽,还可以密布卷绕有钢丝。可以为所谓的线棒。此时,卷绕棒的钢丝的直径优选为0.05~0.5mm,尤其优选为0.05~0.2mm。另外,在设置有沟槽的棒12及卷绕有钢丝的棒12中,通过减小沟槽的深度或钢丝的粗细,能够薄涂涂布液M,通过加大沟槽的深度或钢丝的粗细,能够厚涂涂布液M。
棒的宽度可以为与卷筒纸的宽度相同的长度,优选比卷筒纸的宽度长。并且,在棒上设置沟槽或钢丝时,优选设置沟槽或钢丝的范围为卷筒纸的宽度以上。
棒的材质优选为不锈钢,尤其优选SUS(钢用不锈钢;Steel Use Stainless)304或SUS(钢用不锈钢;Steel Use Stainless)316。可以对棒的表面实施镀硬铬或类金刚石碳(DLC)处理等表面处理。
主体砌块14可旋转地支承棒12,并具有可转动地支承棒12的结构。
例如,主体砌块14在与棒12接触的面形成有圆弧状的沟槽。通过在主体砌块14形成圆弧状的沟槽,抑制因基板30的张力产生的棒12的挠曲,从而能够在宽度方向D2(参考图2)上形成均匀的涂布膜32。
宽度方向D2(参考图2)是指在基板30的上表面30a内与行进方向D1正交的方向。
在主体砌块14中,与棒12接触的一侧和不与棒12接触的一侧的材质无需相同。例如棒12为不锈钢等金属制的情况下,优选将主体砌块14的与棒12接触的一侧设为高分子树脂制等,将主体砌块14的不与棒12接触的一侧设为不锈钢等金属制。
主体砌块14的大小根据棒12的尺寸适当确定。例如,优选将主体砌块14在行进方向D1上的厚度设为棒12的半径以上且棒12的直径的2倍以下。并且,优选将主体砌块14在高度方向D3上的高度设为10~100mm。而且,优选将主体砌块14的宽度方向D2的宽度设为在棒12上设置的钢丝或沟槽的宽度以上。
第1堰板16和第2堰板18配置于基板30的上表面30a上。第1堰板16和第2堰板18的结构基本相同。
第1堰板16在基板30的上表面30a侧设置有突出部16a。突出部16a的与上表面30a对置的端面16c例如为与无波纹等的平坦状态的基板30的上表面30a平行的面。
第1堰板16在侧面16b与主体砌块14之间、侧面16b与棒12之间设置有狭缝15。如图2所示,狭缝15沿宽度方向D2延伸。涂布液M被输送至狭缝15。
如图1所示,第2堰板18在基板30的上表面30a侧设置有突出部18a。突出部18a的与上表面30a对置的端面18c例如为与无波纹等的平坦状态的基板30的上表面30a平行的面。
第2堰板18的侧面18b与第1堰板16接触。在第1堰板16的突出部16a和第2堰板18的突出部18a,形成有沿宽度方向D2延伸的空间。
如上述,将第1堰板16的端面16c和第2堰板18的端面18c均设为与上表面30a平行的面,但并不限定于此,也可以为斜面。
通过在堰板设置突出部,能够将堰板端部的厚度设为规定值以下,并且能够提高堰板整体的刚性。
并且,在主体砌块14与第1堰板16的边界设置有送液储存部24。送液储存部24与狭缝15连通。送液储存部24可以设置于主体砌块14或第1堰板16,也可以跨越主体砌块14和第1堰板16来设置。
如图2所示,在主体砌块14和第1堰板16的宽度方向D2上遍及整个区域设置有送液储存部24。另外,将主体砌块14和第1堰板16的宽度方向D2的长度设为L时,送液储存部24设为长度L的80%左右即可。
通过设置送液储存部24,使涂布液M沿宽度方向D2均匀流经过之后,涂布液M流向基板30,因此能够在宽度方向D2上均匀地涂布涂布液M。在没有送液储存部24的情况下,所输送的涂布液M难以在宽度方向D2上充满,涂布液M仅流过送液的部分,因此产生在端部25(参考图8)等滞留空气的空气滞留部17(参考图8)。存在由送液系统等带入的气泡在该空气滞留部17(参考图8)滞留,最终导致气泡凹陷故障的情况。
供给管20通过第2堰板18和第1堰板16并到达送液储存部24。供给部22与供给管20连接。
供给部22将涂布液M输送至棒12。供给部22具有储存涂布液M的罐(未图示)、用于输送涂布液M的泵(末图示)、调整涂布液M的送液量的阀(末图示)及调整阀的开闭量等的控制部(未图示)。作为供给部22,能够适当利用能够供给预先确定的量的液体的公知的液体供给装置。
在第1堰板16及第2堰板18中,除突出部以外的整体厚度优选在5~50mm的范围内。另外,整体厚度为行进方向D1上的长度。
并且,第1堰板16及第2堰板18的高度方向D3上的长度优选为10~100mm,第1堰板16及第2堰板18的宽度例如与主体砌块14相同。
关于第1堰板16及第2堰板18的材质并不特别限定,例如为金属或树脂。作为金属,例如可以举出不锈钢,尤其优选使用SUS(钢用不锈钢;Steel Use Stainless)304或SUS(钢用不锈钢;Steel Use Stainless)316。
除此以外,作为堰板,还可以为对金属进行了镀硬铬或类金刚石碳处理的堰板。
设置于棒12的上游侧Du的第1堰板16和第2堰板18中,最接近棒12的第1堰板16能够提高涂布液M的内压。因此,能够抑制伴随空气产生的凹陷。关于伴随空气产生的凹陷,以下进行详细说明。并且,还将伴随空气产生的凹陷简称为伴随空气的凹陷。
比第1堰板16位于上游侧Du的第2堰板18与第1堰板16强制生成储液部,从而能够使宽度方向D2上的涂布液M的液体分布均匀。通过使宽度方向D2上的涂布液M的液体分布均匀,能够在宽度方向D2的整个宽度上抑制伴随空气的凹陷及涂布液的断液。
在涂布装置10中,将由棒12、与棒12最近的第1堰板16及长条状基板30包围而成的第1部分G1在由行进方向D1和高度方向D3构成的平面PL中的截面积设为第1储液截面积S1。
将由第1堰板16、行进方向D1的最上游侧的第2堰板18及长条状基板30包围而成的第2部分G2在由行进方向D1和高度方向D3构成的平面PL中的截面积设为第2储液截面积S2。此时,优选第1储液截面积S1和第2储液截面积S2的合计为20mm2以上,且优选第2堰板18与长条状基板30之间的距离C为0mm以上且5mm以下。
通过将第1储液截面积S1和第2储液截面积S2的合计设为20mm2以上,储液部变大,从而即使搬送来平滑度差的基板30,由于储液部中有剩余的涂布液M,因此不会发生断液。另外,第1储液截面积S1和第2储液截面积S2的合计的上限值为1000mm2以下。
若减小第1储液截面积S1和第2储液截面积S2的合计,则储液部变小,因此当搬送平滑度差的基板30时,宽度方向D2上的涂布液M的液体分布变差,并且会立即导致断液。
若第2堰板18与长条状基板30之间的距离C超过5mm时,则导致涂布液M流出至行进方向D1的上游侧Du而无法储存涂布液M,因此宽度方向D2的涂布液M的分布变得不均匀。
另外,第2堰板18与长条状基板30之间的距离C为0mm表示第2堰板18与基板30接触。例如为端面18c与基板30接触的情况。
并且,第2堰板18与长条状基板30之间的距离C是指第2堰板18的最下部与基板30的最上部之间的长度,且指第2堰板18与基板30之间的最短距离。在图1的结构中为第2堰板18的端面18c与基板30的上表面30a之间的最短距离。
并且,优选第1储液截面积S1为20mm2以下,且优选棒12的行进方向D1的上游侧Du的端面12a与第1堰板16之间的最短距离即距离B为0.05mm以上且2mm以下,第1堰板16与长条状基板30之间的距离A为0.2mm以上且2mm以下。
通过将第1储液截面积S1设为20mm2以下,能够提高涂布液M的内压,从而能够抑制产生伴随空气的凹陷。若第1储液截面积S1超过20mm2,则难以提高涂布液M的内压,因此容易产生伴随空气的凹陷。
若棒12的行进方向D1的上游侧Du的端面12a与第1堰板16之间的距离B小于0.05mm,则无法从棒12与第1堰板16之间的狭缝15沿宽度方向D2均匀地供给涂布液M。
另一方面,若与第1堰板16之间的距离B超过2mm,则难以提高涂布液M的内压,因此容易产生伴随空气的凹陷。棒12的行进方向D1的上游侧Du的端面12a与第1堰板16之间的距离B更优选为0.1mm以上且1mm以下。
若第1堰板16与长条状基板30之间的距离A小于0.2mm,则没有流向行进方向D1的上游侧Du的涂布液M,因此容易发生涂布液M的断液。
另一方面,若第1堰板16与长条状基板30之间的距离A超过2mm,则难以提高涂布液M的内压,因此容易产生伴随空气的凹陷。第1堰板16与长条状基板30之间的距离A更优选为0.4mm以上且1mm以下。
并且,第1堰板16与长条状基板30之间的距离A是指第1堰板16的最下部与基板30的最上部之间的长度,且指第1堰板16与基板30之间的最短距离。在图1的结构中为第1堰板16的端面16c与基板30的上表面30a之间的最短距离。
接着,对涂布装置10的涂布方法进行说明。
图3是表示长条状基板的行进状态的示意图,图4是用于说明本发明的实施方式的涂布装置的动作的示意图,图5是用于说明本发明的实施方式的涂布装置的动作的示意图。
从供给部22经供给管20供给涂布液M,并经由送液储存部24使涂布液M在狭缝15充满。然后使棒12旋转。使基板30以特定的行进速度,沿行进方向D1连续行进,并经涂布液M使棒12与连续行进的基板30的上表面30a接触。由此在基板30的上表面30a涂布涂布液M,从而能够连续形成涂布膜32。
在涂布装置10中,通过将堰板设置2段,能够提高涂布液M对基板30的上表面30a的涂布均匀性,并且,即使在基板30的行进速度快的情况下,也能够形成涂布膜32而不引发断液。
在长条状基板30中有产生平滑度差的区域的情况。例如,如图3所示,在长条状基板30中有波纹时,会产生凸部31a或凹部31b。如图4所示,利用涂布装置10在基板30的上表面30a涂布涂布液M时,基板30的凸部31a被搬送至第1部分G1,即使在基板30的上表面30a突出于第1部分G1的状态下,涂布液M也会向第2部分G2移动而能够进行涂布,并能够连续形成涂布膜32。
并且,如图5所示,即使在基板30的凹部31b被搬送至第1部分G1而基板30的上表面30a下降的状态下,在第1部分G1也剩有涂布液M,因此能够进行涂布,并能够连续形成涂布膜32而不引发断液。
如此,在涂布装置10中,与基板30的状态无关地,能够连续形成涂布膜32而不发生断液。而且,设置有第1堰板16和第2堰板18这2段的堰板,第1堰板16提高涂布液M的内压,因此抑制空气从上游侧Du进入,抑制伴随空气的凹陷。
并且,设置有送液储存部24,抑制产生气泡凹陷,从而能够在基板30的宽度方向D2上均匀地涂布涂布液M。
关于涂布装置10的涂布方法,针对在基板30的上表面30a涂布的情况进行了说明,在基板30的侧面也能够如上述进行涂布。
图6是表示本发明的实施方式的涂布装置的侧板的示意性立体图。
如图6所示,涂布装置10可以为在端部25设置侧板26的结构。通过设置侧板26,能够提高涂布液M的利用效率。另一方面,若没有侧板26,则存在从端部25流出的涂布液M,因此涂布所需的涂布液M的量变多。
侧板26的材质并不特别限定,例如由SUS(钢用不锈钢;Steel Use Stainless)等金属或树脂等构成。
接着,对涂布装置的另一例进行说明。
图7是表示本发明的实施方式的涂布装置的另一例的示意图,图8是表示本发明的实施方式的涂布装置的另一例的侧板的示意性立体图。
另外,在图7及图8所示的涂布装置11中,对与图1及图2所示的涂布装置10相同的构成物附加相同的符号,并省略其详细说明。
图7所示的涂布装置11与图1所示的涂布装置10相比,未设置有送液储存部24这一点不同,除此以外的结构与图1所示的涂布装置10相同,因此省略其详细说明。
关于涂布液M的断液,涂布装置11能够获得与上述的涂布装置10相同的效果。由于未设置有送液储存部24,因此产生在端部25(参考图8)等滞留空气的空气滞留部17(参考图8)。从送液系统等带入的气泡滞留在该空气滞留部17(参考图8),因此抑制气泡凹陷的效果小。
如图8所示,涂布装置11也可以为在端部25设置侧板26的结构。通过设置侧板26,能够提高涂布液M的利用效率。
接着,对用于上述的涂布装置10、11的基板30及涂布液M进行说明。
(基板)
作为基板,可举出玻璃材、金属材、合金材、纸、塑料薄膜、树脂涂布纸、合成纸及布等。作为塑料薄膜的材质,例如可以举出聚乙烯、聚丙烯等聚烯烃、聚乙酸乙烯酯、聚氯乙烯、聚苯乙烯等乙烯聚合物、6,6-尼龙、6-尼龙等聚酰胺、聚对苯二甲酸乙二酯、聚2,6-萘二甲羧乙二酯等聚酯、聚碳酸酯、三乙酸纤维素、二乙酸纤维素等乙酸纤维素等。并且,作为用于树脂涂布纸的树脂,能够将以聚乙烯为代表的聚烯烃作为代表例例示。
基板的厚度并不特别限定,从操作性及通用性的观点考虑优选使用0.01~1.5mm基板。
基板在施加张力的状态下经涂布液与棒接触。关于基板与水平面所成的角度,优选在棒的上游侧及下游侧中均为0°~10°,更优选为0°~5°。通过将基板的角度设为上述范围,能够使涂布面均匀,并能够抑制棒的磨损等。
作为基板的形态,并不特别限定,可以举出片状及连续带状等。另外,将连续带状的基板即长条状基板称为卷筒纸。
(涂布液)
涂布液是指各种液态物质。
在涂布液中,溶剂例如为水及有机溶剂。有机溶剂例如为甲乙酮(MEK)、甲基丙二醇(MFG)及甲醇等。
粘合剂包含聚氨酯、聚酯、聚烯烃、丙烯酸、聚乙烯醇(PVA)等聚合物或单体等。并且,在涂布液中,作为固体成分,例如可以含有氧化硅粒子及氧化钛粒子等。
涂布液的粘度能够在7×10-4~0.4Pa·s(0.7~400cP(厘泊))中适用,涂布量能够在0.1~200ml(毫升)/m2(1~200cc/m2)中适用,涂布速度能够在1~400m/分钟中适用。
优选粘度为1×10-3~0.1Pa·s(1~100cP),涂布量为1~100ml/m2(1~100cc/m2),涂布速度为1~200m/分钟。
并且,作为涂布液,除上述以外,还可以举出用于在基板上涂布并使其干燥而形成覆膜的溶液。具体而言,除感光层形成液及热敏层形成液以外,还可以举出在基板的表面形成中间层来改善制版层的粘接的中间层形成液、保护平版印刷原版基板的制版面不被氧化的聚乙烯醇水溶液、用于形成胶卷中的感光层的胶卷用感光剂胶体液、用于形成印相纸的感光层的印相纸用感光剂胶体液、用于形成录音磁带、录像磁带及软盘的磁性层的磁性层形成液以及用于金属的涂装的各种涂料等。
(用途)
涂布装置及涂布方法能够适用于利用棒在金属、纸、布及薄膜等涂布液膜来制作产品的各种领域,用途并不特别限定。
作为涂布装置及涂布方法的用途,能够用于例如胶卷等感光材料的制造、录音磁带等磁记录材料的制造及彩色铁板等涂装金属薄板的制造等利用棒进行涂布的情况。因此,作为基板,除在以往技术一栏中描述的支承体基板以外,还可以举出在支承体基板的修整侧的面形成有感光性或热敏性制版面的平版印刷原版基板、胶卷用基材、印相纸用钡地纸、录音磁带用基材、录像磁带用基材、Floppy(注册商标)Disk(软盘)用基材等、及由金属、塑料或纸等构成,并为连续的带状且具有可挠性的基材等。
并且,作为涂布液,除上述以外,还可以举出用于在基板上涂布并使其干燥而形成覆膜的溶液。具体而言,除感光层形成液及热敏层形成液以外,还可以举出在基板的表面形成中间层来改善制版层的粘接的中间层形成液、保护平版印刷原版基板的制版面不被氧化的聚乙烯醇水溶液、用于形成胶卷中的感光层的胶卷用感光剂胶体液、用于形成印相纸的感光层的印相纸用感光剂胶体液、用于形成录音磁带、录像磁带及软盘的磁性层的磁性层形成液及用于金属的涂装的各种涂料等。
并且,通过使用涂布装置及涂布方法,能够在基板的两面高效地形成涂布面。以往,在形成均匀的涂布膜时,使用下表面涂布装置较多,此时,需要在设置第1下表面涂布工序之后,用基板搬送辊改变搬送方向,再次设置第2下表面涂布工序。因此,在两面形成涂布面为止的搬送距离变长,并需要涂布液的涂布空间宽。
然而,通过使用涂布装置及涂布方法,在上表面涂布中也能够形成均匀的涂布膜。因此,在基板的两面形成涂布面时,能够同时进行以往的下表面涂布和利用上述涂布装置的上表面涂布,因此能够对涂布空间进行省空间化。由此,能够简化制膜工序,并能够抑制制造成本。
在此,图9是用于说明涂布液的断液的示意图,图10是用于说明伴随空气产生的凹陷的示意图,图11是表示包括涂布液的断液及伴随空气产生的凹陷的涂布结果的示意性俯视图。
另外,在图9所示的涂布装置100及图10所示的涂布装置101中,对与图7所示的涂布装置11相同的构成物附加相同的符号,并省略其详细说明。
图9所示的涂布装置100与图7所示的涂布装置11相比,仅设置有第1堰板16,且堰板为1段的结构这一点不同,除此以外的结构与图7所示的涂布装置11相同,因此省略其详细说明。
在涂布装置100中,若搬送平滑度差的基板30,则会导致涂布液M在基板与第1堰板16的端面16c之间的间隙宽的部分发生溢流,从而无法将涂布液M供给至基板30的上表面30a而引发断液。结果,如图11所示,产生涂布膜32内无膜的区域33a。
图10所示的涂布装置101与图7所示的涂布装置11相比,不同点在于仅设置有第1堰板16,且堰板为1段的结构及距离A长,除此以外的结构与图7所示的涂布装置11相同,因此省略其详细说明。
若如涂布装置101,为了防止涂布液M的断液而将距离A设长,则会从第1堰板16的端面16c与基板30的上表面30a之间进入空气。在该空气的压力VP为涂布液M对基板30的上表面30a的压力P以上时,空气会从外部经由第1堰板16的端面16c与基板30的上表面30a之间进入涂布液M内,从而产生伴随空气产生的凹陷。结果,如图11所示,涂布膜32变得不连续,因此沿行进方向D1间歇产生末形成有膜的区域33。伴随空气产生的凹陷中,不仅包含未形成有膜的区域,还包括涂布膜32的膜厚局部变薄的情况。另外,还将上述的空气压力VP称为伴随空气的压力。
本发明基本如以上构成。以上,对本发明的涂布装置及涂布方法进行了详细说明,但本发明并不限定于上述实施方式,在不脱离本发明的主旨的范围内,当然也能够进行各种改进或改变。
实施例
以下举出实施例进一步具体说明本发明的特征。以下实施例示出的材料、试剂、使用量、物质量、比例、处理内容、处理顺序等,只要不脱离本发明的主旨,则能够适当进行改变。因此,本发明的范围不应该由以下所示的具体例来限制性地解释。
在本实施例中,使用实施例1~7及比较例1的涂布装置在基板上涂布涂布液,并评价了该涂布。
关于涂布装置,将棒径的直径设为10mm,将宽度设为800mm。并且,将棒转速设为1500转/分钟(rpm)。以将1次侧基板进入角度设为5°,稳定部的膜厚成为5μm的方式进行了涂布。另外,1次侧基板进入角度是指基板从棒的上游侧进入的角度。
基板上使用了宽度为700mm的聚对苯二甲酸乙二酯(PET)薄膜。
涂布液中使用了将聚酯树脂、交联剂及表面活性剂溶解于水来制备的物质。另外,调整组合物量来使涂布液的粘度成为2mPa·s。涂布液的表面张力为40mN/m。
关于涂布的评价,对断液、伴随空气的凹陷及气泡凹陷进行了评价。
关于断液,在40m/分钟~100m/分钟之间改变基板的行进速度,并检测了断液的极限速度。即,检测了在何种行进速度下会发生断液。关于断液,对涂布后的涂布膜进行1分钟的目视观察,并以如下所示的断液评价基准进行了评价。
断液评价基准
A:行进速度超过60m/分钟且100m/分钟以下
B:行进速度超过40m/分钟且60m/分钟以下
C:行进速度为40m/分钟以下
关于伴随空气的凹陷,以行进速度100m/分钟进行涂布,对涂布后的涂布膜进行1分钟的目视观察,检查涂布膜中是否有凹陷。在1分钟观察内有凹陷的评价为“有”,无凹陷的评价为“无”。
关于气泡凹陷,以行进速度100m/分钟进行涂布,对涂布后的涂布膜进行1分钟的目视观察,检查涂布膜中是否有凹陷。在1分钟观察内有凹陷的评价为“有”,无凹陷的评价为“无”。
将实施例1的涂布装置设为图7所示的结构,将实施例2~7的涂布装置设为图1所示的结构。将比较例1的涂布装置设为图9所示的结构。
以下,对实施例1~7及比较例1进行说明。
(实施例1)
在实施例1中,将第1堰板16与基板30之间的距离A设为0.5mm,将行进方向D1的上游侧的端面12a与第1堰板16之间的最短距离即距离B设为0.2mm,并将第2堰板18与基板30之间的距离C设为0.5mm。
将第1储液截面积S1设为13mm2,将第2储液截面积S2设为10mm2,将第1储液截面积S1和第2储液截面积S2的合计的储液总截面积设为23mm2。并且,检测能够涂布的最低的送液量的结果为500ml/分钟。
能够涂布的最低的送液量(以下,称为能够涂布的最低送液量)是指在行进速度100m/分钟下,能够涂布涂布装置的宽度方向的端部的最低的送液量。
(实施例2)
实施例2为具有送液储存部的结构,除了这一点以外,设为与实施例1相同。
(实施例3)
在实施例3中,距离A为2.5mm,第1储液截面积S1为24mm2,储液总截面积为34mm2,除了这一点以外,设为与实施例2相同。
(实施例4)
在实施例4中,距离B为2.5mm,第1储液截面积S1为23mm2,储液总截面积为33mm2,除了这一点以外,设为与实施例2相同。
(实施例5)
在实施例5中,第2储液截面积S2为5mm2,储液总截面积为18mm2,除了这一点以外,设为与实施例2相同。
(实施例6)
在实施例6中,距离C为5.5mm,第2储液截面积S2为13mm2,储液总截面积为26mm2,除了这一点以外,设为与实施例2相同。
(实施例7)
实施例7具有侧板,能够涂布的最低送液量为400ml/分钟,除了这一点以外,设为与实施例2相同。
(比较例1)
在比较例1中未设置有第2堰板18,并将第1储液截面积S1设为13mm2,除了这一点以外,设为与实施例1相同。另外,在比较例1中的堰板为1段的结构,并且没有第2储液截面积S2。
Figure GDA0002001030230000161
如表1所示,关于断液,实施例1~7获得了良好的结果。关于气泡凹陷,具有侧板的实施例2~7获得了良好的结果。
实施例3的距离A大,实施例4的距离B大,因此伴随空气的凹陷的评价差。
实施例5的储液总截面积小,实施例6的距离C大,因此断液的评价略微差。
关于断液、伴随空气的凹陷及气泡凹陷,实施例7的能够涂布的最低送液量虽少,但也获得了良好的结果。
比较例1的堰板为1段的结构,断液的评价差。并且,由于没有侧板,因此气泡凹陷的评价也差。
符号说明
10、11、100、101-涂布装置,12-棒,12a-端面,14-主体砌块,15-狭缝,16-第1堰板,16a、18a-突出部,16b、18b-侧面,16c、18c-端面,17-空气滞留部,18-第2堰板,20-供给管,22-供给部,24-送液储存部,25-端部,26-侧板,30-基板,30a-上表面,31a-凸部,31b-凹部,32-涂布膜,33、33a-区域,A-距离,B-距离,C-距离,D1-行进方向,D2-宽度方向,D3-高度方向,Du-上游侧,G1-第1部分,G2-第2部分,M-涂布液,P-压力,PL-平面,VP-空气的压力。

Claims (9)

1.一种涂布装置,在沿特定的行进方向连续行进的长条状基板的上表面或侧面涂布涂布液,所述涂布装置的特征在于,具有:
棒,能够经所述涂布液与沿所述行进方向连续行进的长条状所述基板的所述上表面或所述侧面接触且旋转;及
至少2段的堰板,相对于所述棒设置于长条状所述基板的所述行进方向的上游,使所述涂布液通过所述堰板与所述棒之间并流向长条状所述基板,
至少2段的所述堰板沿所述行进方向配置,
将由所述棒、所述堰板中与所述棒最近的堰板及长条状所述基板包围而成的第1部分在由所述行进方向和高度方向构成的平面中的截面积设为第1储液截面积,
将由与所述棒最近的所述堰板、所述堰板中所述行进方向的最上游侧的堰板及长条状所述基板包围而成的第2部分在由所述行进方向和所述高度方向构成的平面中的截面积设为第2储液截面积时,
所述第1储液截面积和所述第2储液截面积的合计为20mm2以上,
最上游侧的所述堰板与长条状所述基板之间的距离为0mm以上且5mm以下,
所述高度方向为与所述基板的所述上表面或所述侧面垂直的方向。
2.根据权利要求1所述的涂布装置,其中,
所述第1储液截面积为20mm2以下,
所述棒的所述行进方向的上游侧的端面和与所述棒最近的所述堰板之间的最短距离为0.05mm以上且2mm以下,
与所述棒最近的所述堰板与长条状所述基板之间的距离为0.2mm以上且2mm以下。
3.根据权利要求1或2所述的涂布装置,其中,具有可旋转地支承所述棒的主体砌块,
并具有将所述涂布液储存在所述主体砌块或所述堰板的送液储存部。
4.根据权利要求1或2所述的涂布装置,其中,
所述棒和至少2段的所述堰板的在所述基板的所述上表面或所述侧面内与所述行进方向正交的宽度方向的端边设置有侧板。
5.根据权利要求3所述的涂布装置,其中,
所述棒和至少2段的所述堰板的在所述基板的所述上表面或所述侧面内与所述行进方向正交的宽度方向的端边设置有侧板。
6.一种涂布方法,其特征在于,
利用权利要求1或2所述的涂布装置,在连续行进的长条状基板的上表面或侧面涂布涂布液。
7.一种涂布方法,其特征在于,
利用权利要求3所述的涂布装置,在连续行进的长条状基板的上表面或侧面涂布涂布液。
8.一种涂布方法,其特征在于,
利用权利要求4所述的涂布装置,在连续行进的长条状基板的上表面或侧面涂布涂布液。
9.一种涂布方法,其特征在于,
利用权利要求5所述的涂布装置,在连续行进的长条状基板的上表面或侧面涂布涂布液。
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