JP2000157914A - コーティング方法およびその装置 - Google Patents

コーティング方法およびその装置

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JP2000157914A
JP2000157914A JP10339651A JP33965198A JP2000157914A JP 2000157914 A JP2000157914 A JP 2000157914A JP 10339651 A JP10339651 A JP 10339651A JP 33965198 A JP33965198 A JP 33965198A JP 2000157914 A JP2000157914 A JP 2000157914A
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JP
Japan
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coating
coating agent
unit
drying
agent
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JP10339651A
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English (en)
Inventor
Hiroshi Kawasaki
浩志 河崎
Takehito Tomita
岳人 富田
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Toppan Inc
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Toppan Printing Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】微粒子粉末の二次凝集が起こらない、均一分散
されたコーティング剤として、目的とするコーティング
剤の機能を十分に発現できるコーティング方法およびそ
の装置を提供することにある。 【解決手段】紙、フィルム等からなる基材10に、樹脂
溶液に微粒子粉末からなる無機、有機材料が分散された
コーティング剤20をコートするコーティングユニット
30と前記基材10上のコーティング剤20を乾燥硬化
する乾燥ユニット40でなるコーティング装置1におい
て、前記コーティングユニット30と乾燥ユニット40
の間で、コーティングユニット(30)の直後にコーテ
ィング剤20を拡散する超音波プローブを有するコーテ
ィング剤拡散ユニット50を配設してなる装置としたも
のである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、食品などを収納、
包装する軟包装袋や化粧紙、壁紙などの建装材等の製造
にあたり、それらに適用される基材に微粉末材料が分散
された塗布液を塗布するコーティング方法およびその装
置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、廃棄物に絡む環境問題が深刻化
し、容器類ならびに包装材料の易廃棄性が必要とされ、
易焼却性、リサイクル性、またはリサイクル材料を使用
した容器類ならびに包装材料の需要が高まっており、廃
棄物の増加は大きな社会問題となっている。ゴミの減容
化、リサイクル化の社会的要求は大きく、包装容器市場
においても、金属缶やガラス瓶、プラスチックボトル、
木箱等に代わって、軽く、焼却処理可能で、再生紙とし
てリサイクルもできる紙およびプラスチックフィルムを
主材料とする容器が利用されるケースが多くなってきて
いる。
【0003】しかしながら、一方で包装材料に求められ
る要求物性も厳しくなっていて、従来のガラス瓶やプラ
スチックボトルと同等か、あるいはそれ以上の内容物保
護性や衛生性などを有するものが要求されている。
【0004】そこで従来では、紙素材、プラスチックフ
ィルム素材に要求される機能を補うため、要求機能を満
足できるような材料にてコーティング膜を形成すること
により紙素材やプラスチックフィルム素材の性能を補っ
てきた。
【0005】上記コーティング膜を形成するコーティン
グ材料としては、無機微粒子、有機微粒子、顔料等を混
入したコーティング材料であり、目的の機能を発現する
ために、微粒子径が0.01μm前後の非常に小さいも
のを使用する場合がある。しかしこれらの材料の中に
は、一次粒子として粒子径が小さく製造されていても、
コーティング剤の中に分散、混入された場合には、その
微粒子が凝集を起こし、二次粒子を形成して分散してい
る。そのためコーティング層の目的とする機能の効果と
して、不十分であったり、全く効果が得られないことが
あった。
【0006】上記問題を解決する方法として、従来は、
コーティング装置、グラビア印刷装置等のインキパンに
コーティング剤を投入する前に、そのコーティング液を
攪拌機にて攪拌することや、コーティング加工中のイン
キパンに攪拌装置や循環装置などを備えコーティング加
工中のコーティング液を攪拌することは広く一般に行わ
れていた。
【0007】また、無機微粒子、有機微粒子、顔料等が
分散、混入されたコーティング液を使用する場合では、
インキパンの中に超音波振動子を利用した攪拌装置を投
入したり、あるいはインキパンに超音波振動子を直接取
り付けてインキパン自体を超音波攪拌装置とした分散装
置が使用されることもあった。
【0008】しかしながら、上記いずれの攪拌分散方式
を用いても、例えばグラビアコーティングなどでは、攪
拌されたコーティング液がグラビア版に転移されて、紙
やフィルムに塗工された際に微粒子粉末の二次凝集が起
きることがあった。
【0009】前述の領域における凝集等の分散不良にお
いては、コーティング剤自身の特性とされ、コーティン
グ剤自身を改良して分散性を向上するという対策が施さ
れることが多く、コーティング方法またはコーティング
装置により塗工剤の分散を向上させるという解決策はあ
まり検討されることがなかった。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる従来
技術の問題点を解決するものであり、その課題とすると
ころは、紙、フィルムあるいはその他の材料との複合材
料からなる基材に、樹脂溶液、微粒子粉体である無機、
有機顔料などが分散されたコーティング剤を塗布するコ
ーティング方法およびその装置において、前記微粒子粉
末の二次凝集が起こらず、均一に分散されたコーティン
グ剤を塗布することにより、目的とするコーティング剤
の機能を十分に発現でき、最も効率的に基材を改質させ
るコーティング方法およびその装置を提供することにあ
る。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明に於いて上記課題
を達成するために、まず請求項1の発明では、紙、フィ
ルムあるいはその他の材料との複合材料からなる基材
に、樹脂溶液に微粒子粉末からなる無機材料、有機材料
が分散されたコーティング剤をコーティングするコーテ
ィング行程と前記基材上のコーティング剤を乾燥硬化す
る乾燥行程でなるコーティング方法において、前記コー
ティング行程と乾燥行程の間に、前記基材上のコーティ
ング剤を拡散するコーティング剤拡散行程を配設してな
ることを特徴とすコーティング方法としたものである。
【0012】また、請求項2の発明では、前記コーティ
ング剤拡散行程の配設が、コーティング行程の直後であ
ることを特徴とする請求項1記載のコーティング方法と
したものである。
【0013】また、請求項3の発明では、前記コーティ
ング剤拡散行程が、コーティング剤が塗布された基材に
超音波プローブを接する行程であることを特徴とする請
求項1または2記載のコーティング方法としたものであ
る。
【0014】また、請求項4の発明では、紙、フィルム
あるいはその他の材料との複合材料からなる基材に、樹
脂溶液に微粒子粉末からなる無機材料、有機材料が分散
されたコーティング剤をコーティングするコーティング
ユニットと前記基材上のコーティング剤を乾燥硬化する
乾燥ユニットでなるコーティング装置において、前記コ
ーティングユニットと乾燥ユニットの間に、前記基材上
のコーティング剤を拡散するコーティング剤拡散ユニッ
トを配設してなることを特徴とすコーティング装置とし
たものである。
【0015】また、請求項5の発明では、前記コーティ
ング剤拡散ユニットの配設が、コーティング装置の直後
であることを特徴とする請求項4記載のコーティング装
置としたものである。
【0016】さらにまた、請求項6の発明では、前記コ
ーティング剤拡散ユニットが、コーティング剤が塗布さ
れた基材に超音波プローブを接するユニットであること
を特徴とする請求項4または5記載のコーティング装置
としたものである。
【0017】
【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を説明す
る。本発明のコーティング方法は、まず第一の段階とし
て、目的とする機能を発現できる無機あるいは有機顔料
等でなる微粒子粉末が分散されているコーティング剤
を、紙、フィルム等の基材に塗工する一次コーティング
を行う。
【0018】上記の一次コーティングの方法は、使用さ
れる基材、コーティング剤にもよるが、通常のグラビア
コーティング法やロールコーティング法などいずれの方
法を選択することができる。
【0019】続いて、上記の一次コーティング行程の直
後に、さらに第二の段階として、基材のコーティング面
の裏面に超音波振動を与えるものである。
【0020】このように、一次コーティング行程の直後
のコーティング剤層に超音波振動を与えることにより乾
燥硬化前のコーティング剤層内部における、無機、有機
微粒子の凝集を防ぐことができる。さらには、一次コー
ティング行程で凝集してしまった一部の無機、有機微粒
子を樹脂溶液に再分散させることができる。
【0021】一般にコーティングされた物は、何らかの
目的とする機能をコーティング剤層により得ているが、
上述のコーティング方法により形成されたコーティング
剤層は、コーティング剤がコーティング後に分散される
ために極めて高い分散性、均一性を有している。そのた
め得られた製品は、コーティング剤の均一性に起因する
性能のばらつきが極めて小い。そのため、目的とする性
能を得るために必要なだけのコーティング層の厚さが得
られるよう設計、製造することが可能となるものであ
る。
【0022】本発明のコーティング方法に用いられる基
材には、紙やフィルムが使用されることが多いが、本発
明のコーティング方法においては、基材の材質、構成に
限定されるものではない。またコーティング剤として
は、無機、有機微粒子でなる色材顔料や機能性材料と樹
脂成分(一般的にバインダーと言われている)を含む溶
液が使用されることが多いが、上記と同様に、本発明の
コーティング方法においては、コーティング剤の材質、
構成に限定されるものではない。
【0023】また、本発明のコーティング装置は、図1
に示すように、紙、フィルムあるいはその他の材料との
複合材料からなる基材(10)に、樹脂溶液に微粒子粉
末からなる無機材料、有機材料が分散されたコーティン
グ剤(20)をコーティングするコーティングユニット
(30)と前記基材(10)上のコーティング剤(2
0)を乾燥硬化する乾燥ユニット(40)でなるコーテ
ィング装置(1)において、前記コーティングユニット
(30)と乾燥ユニット(40)の間で、かつコーティ
ングユニット(30)の直後に、前記基材(10)上の
コーティング剤(20)を拡散するコーティング剤拡散
ユニット(50)を配設してなることを特徴とすコーテ
ィング装置(1)である。
【0024】また、上記コーティング剤拡散ユニット
(50)が、コーティング剤(20)が塗布された基材
(10)のコーティング剤(20)層面の反対面に、超
音波振動を与える超音波プローブを接するユニットであ
ることを特徴とするものである。
【0025】本発明のコーティング装置(1)を構成す
るコーティングユニット(30)としては、ナチュラル
ロールコーター、リバースロールコーター、グラビアロ
ールコーターあるいはキスロールコーターなどのロール
コート方式やカーテンコーター、エクストルージョンコ
ーターなどのスロットオリフィスコート方式のような巻
き取り基材に適するコーティングユニットがコーティン
グ効率の面から好適に適用できるが、これらに限定する
ものではなく、例えばスピンコート方式のような枚葉基
材に適するコーティングユニットにも、基材の搬送等を
工夫すれば適用可能なものであり、あるいはディピング
コート方式のような両面コート方式にも適用不可能とな
ることはない。
【0026】従って、上述のコーティング方法が満足で
きるよう、コーティングユニット(30)、コーティン
グ剤拡散ユニット(50)、乾燥ユニット(40)の順
に配設されたコーティング装置で、前述の概念を満たす
ユニットであれば、その機構、行程数に限定されるもの
ではない。
【0027】
【実施例】次に実施例により、本発明を具体的に説明す
る。 〈実施例1〉コーティング基材(10)として、厚み1
2μmのポリエチレンテレフタレートフィルムを使用
し、その片面にコーティング剤(20)として粒子径
0.01μmの酸化亜鉛微粉末を分散した樹脂系のコー
ティング剤(20)を、グラビアロールコーターにてコ
ーティングを行った。続いてその直後に配設されたコー
ティング剤拡散ユニット(50)で超音波拡散を行い、
乾燥オーブンにて乾燥を行い、フィルム状コーティング
物を得た。
【0028】上記実施例1で得られたフィルム状コーテ
ィング物は、そのコーティング層の中に、ZnO微粒子
が均一に分散しており、微粒子粉末の凝集は極めて少な
いものであった。また、得られたフィルム状コーティン
グ物の外観は透明性が高く、コーティング前の基材フィ
ルムと同程度の透明性を有していた。さらに、得られた
フィルム状コーティング物は、ZnO微粒子により、3
80nm以下の波長領域の光線透過率は0%であり、極
めて高い紫外線吸収効果を示した。
【0029】<比較例1>コーティング剤拡散ユニット
(50)を除いた以外は、実施例1と同様にしてフィル
ム状コーティング物(20a)を得た。
【0030】上記比較例1で得られたフィルム状コーテ
ィング物(20a)は、そのコーティング層の中のZn
O微粒子の凝集がかなり多いものであった。また、フィ
ルム状コーティング物の外観は、やや白濁し透明性は実
施例1のフィルムよりも劣るものであった。また、得ら
れたフィルム状コーティング物(20a)は、380n
m以下の波長領域の光線透過率が約4%程度であり、紫
外線吸収効果は充分であるとは言い難いものであった。
【0031】
【発明の効果】本発明は以上の構成であるから、下記に
示す如き効果がある。即ち、紙、樹脂フィルム等からな
る基材に、樹脂溶液に微粒子粉末からなる無機材料、有
機材料が分散されたコーティング剤をコーティングする
コーティング行程とそのコーティング剤を乾燥硬化する
乾燥行程でなるコーティング方法において、前記コーテ
ィング行程と乾燥行程の間に、前記基材上のコーティン
グ剤を拡散するコーティング剤拡散行程をコーティング
行程の直後に配設してなり、前記コーティング剤拡散行
程が、コーティング剤が塗布された基材に超音波振動を
与える行程としたので、この方法でコーティング物は、
そのコーティング層の中に、微粒子が均一に分散され、
微粒子粉末の凝集が極めて少ないものとすることがで
き、その結果として、目的とするコーティング剤の機能
を十分に発現できるコーティング物とすることができ
る。
【0032】従って本発明は、凝集し易い微粒子粉末を
含むコーティング剤のコーティング方法およびその装置
として、優れた実用上の効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のコーティング装置の一実施の形態を側
面で表した概略図である。
【符号の説明】
1‥‥コーティング装置 10‥‥基材 20‥‥コーティング剤 20a‥‥フィルム状コーティング物 30‥‥コーティングユニット 40‥‥乾燥ユニット 50‥‥コーティング剤拡散ユニット
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4D075 AC25 BB13Y BB24Z CA48 DA04 EA02 EB35 EC02 EC07 4F040 AA22 BA23 CB31 CB40 DB12 DB18 DB30 4F042 AA22 CA00 CA06 DB00 DC00 DD01

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】紙、フィルムあるいはその他の材料との複
    合材料からなる基材に、樹脂溶液に微粒子粉末からなる
    無機材料、有機材料が分散されたコーティング剤をコー
    ティングするコーティング行程と前記基材上のコーティ
    ング剤を乾燥硬化する乾燥行程でなるコーティング方法
    において、前記コーティング行程と乾燥行程の間に、前
    記基材上のコーティング剤を拡散するコーティング剤拡
    散行程を配設してなることを特徴とすコーティング方
    法。
  2. 【請求項2】前記コーティング剤拡散行程の配設が、コ
    ーティング行程の直後であることを特徴とする請求項1
    記載のコーティング方法。
  3. 【請求項3】前記コーティング剤拡散行程が、コーティ
    ング剤が塗布された基材に超音波プローブを接する行程
    であることを特徴とする請求項1または2記載のコーテ
    ィング方法。
  4. 【請求項4】紙、フィルムあるいはその他の材料との複
    合材料からなる基材に、樹脂溶液に微粒子粉末からなる
    無機材料、有機材料が分散されたコーティング剤をコー
    ティングするコーティングユニットと前記基材上のコー
    ティング剤を乾燥硬化する乾燥ユニットでなるコーティ
    ング装置において、前記コーティングユニットと乾燥ユ
    ニットの間に、前記基材上のコーティング剤を拡散する
    コーティング剤拡散ユニットを配設してなることを特徴
    とすコーティング装置。
  5. 【請求項5】前記コーティング剤拡散ユニットの配設
    が、コーティングユニットの直後であることを特徴とす
    る請求項4記載のコーティング装置。
  6. 【請求項6】前記コーティング剤拡散ユニットが、コー
    ティング剤が塗布された基材に超音波プローブを接する
    ユニットであることを特徴とする請求項4または5記載
    のコーティング装置。
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