JP2000343019A

JP2000343019A - 塗布装置

Info

Publication number: JP2000343019A
Application number: JP15774699A
Authority: JP
Inventors: Daisuke Yano; 大輔矢野; Yoshikazu Yamazaki; 嘉一山崎; Takashi Hotsuta; 多可士堀田; Masaaki Matsumoto; 正明松本
Original assignee: Dainippon Ink and Chemicals Co Ltd
Current assignee: DIC Corp
Priority date: 1999-06-04
Filing date: 1999-06-04
Publication date: 2000-12-12

Abstract

(57)【要約】【課題】加圧型押し出し塗布装置において、塗布された
塗膜表面の細かいスジ状の塗布欠陥をなくし、表面性の
良好な塗膜を得る。【解決手段】フロントエッジとバックエッジとからなる
加圧型押し出し塗布装置において、塗布ヘッドを構成す
るバックエッジの、支持体走行方向下流側で該バックエ
ッジ面と交わる面の中心線表面粗さ（Ｒａ）を５μｍ以
下とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は塗布装置に係り、特に、
広い塗布条件にわたり、細かいスジ状の塗布欠陥を発生
させることなく、塗布液を支持体に均一に塗布すること
が可能な塗布装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、走行中の支持体上に塗布液を塗布
する方法として、ロールコート法、グラビアコート法、
スライドビードコート法、ドクターコート法等の種々の
方法が用いられていた。

【０００３】しかし、近年、生産性や操作性が高く、塗
布膜厚の制御性に優れる押し出し塗布法が注目されてい
る。この押し出し塗布法は、支持体上に実際に塗布され
る塗布液量以上に塗布液を供給しなければならない他の
ロール塗布方式と異なり、供給される塗布液が全量塗布
されるため、余剰塗布液を塗料供給系に戻すことによる
塗布液品質の劣化、塗布適性の変化が無く、均一な塗布
膜を形成できる点でも優れている。

【０００４】押し出し塗布法は、その先端にフロントエ
ッヂ、バックエッヂ及びこれらのエッヂの間に塗布液を
押し出し可能なスリットが形成された塗布ヘッドを、フ
ロントエッヂ及びバックエッヂに対向して走行する支持
体に押しつけ、スリットから押し出される塗布液の押し
出し量を変化させることで、所定の膜厚となるように制
御して塗布を行うものである。

【０００５】押し出し塗布法としては、バックエッヂと
支持体との間に存在する塗料溜まり、すなわちメニスカ
ス部分に支持体の押しつけによる圧力がかからない非加
圧型押し出し塗布装置を用いる方法と、メニスカス部分
の塗布液の吐出圧力と支持体の押しつけによる圧力とを
バランスさせて塗布を行う加圧型押し出し塗布装置を用
いる方法とが知られている

【０００６】非加圧型押し出し塗布装置を用いた塗布に
おいては、支持体に幅方向不均一がある場合でも、塗布
された塗布層に膜厚ムラが発生しにくいという利点があ
る。しかし、一方、メニスカス部分に圧力がかかってい
ないため、支持体の走行に付随して発生する同伴エア
の、メニスカス部分への進入による塗布欠陥が発生しや
すいという欠点がある。

【０００７】一方、加圧型押し出し塗布装置を用いた塗
布においては、メニスカス部分は塗布液吐出の圧力、及
び支持体の押しつけ圧力による加圧を受けており、同伴
エアの進入を受け難く、安定した塗布が可能となる。ま
た、塗布液吐出口より吐出された塗布液は、バックエッ
ヂと支持体との間でスムージングされることにより、膜
厚が均一となり、表面性が良好な塗布膜が得られるとい
う利点もある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、塗布された塗
布膜の均一性、表面性で有利な加圧型押し出し塗布装置
を用いた場合でも、表面性が悪く、細かいスジ状の塗布
欠陥が発生する事があった。特にこの傾向は、塗布膜厚
が厚くなるほど、塗布速度が小さくなるほど、使用する
支持体の膜厚が厚くなり剛性が強くなるほど、顕著にみ
られ、その原因は塗布液のスムージング不足であると考
えられた。

【０００９】塗布液がバックエッヂと支持体との間でス
ムージングされるメカニズムとしては、この部分におい
て塗布液が剪断力を受け、その結果、塗布液の流動性が
向上し、レベリングが行われることによっている。すな
わち、スムージングの効果の度合いは、メニスカス部分
の剪断力によっており、剪断力の大小によって塗膜の表
面性が決定されている。剪断力は、塗布される塗布膜厚
（湿潤状態）と塗布速度により決定され、塗布膜厚（湿
潤状態）が厚くなるほど、また、塗布速度が小さくなる
ほど剪断力は小さくなり、スムージングの効果も小さく
なる。また、支持体の膜厚が厚くなり、剛性が増すと、
支持体がフロントエッヂ、バックエッヂに適性に沿うこ
とができず、塗布液の受ける剪断力は小さくなる。

【００１０】そのため、塗布膜厚が厚くなるほど、塗布
速度が小さくなるほど、また、支持体の膜厚が厚くなる
ほど細かいスジ状の塗布欠陥が発生しやすくなる。

【００１１】塗膜のスムージング不足により生じるこの
ような塗布欠陥は外観上の問題が生じるだけではなく、
例えば磁性塗布液の塗布の際には、塗布欠陥が塗布され
た磁性塗膜の再生出力などの記録再生特性に大きく影響
するなど種々の問題を引き起こす。

【００１２】

【発明の目的】本発明の目的は、加圧型押し出し塗布装
置であって、広い塗布条件において、塗布された塗膜表
面に細かいスジ状の塗布欠陥の発生が無い、表面性の良
好な塗布を可能とする塗布装置を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明者は上記目的を達
成するために種々検討をした結果、加圧型押し出し塗布
装置を用いた塗布における上記塗布欠陥の発生は、スム
ージングにおける剪断力の大小に関わらず、塗布ヘッド
のバックエッヂにおいて支持体走行方向下流側でバック
エッジ面と交わる面の中心線表面粗さ（Ｒａ）を制御す
ることによって防げることをみいだした。

【００１４】そして、上記目的は、塗布ヘッドのバック
エッヂにおいて支持体走行方向下流側でバックエッジ面
と交わる面の中心線表面粗さ（Ｒａ）を５μｍ以下とす
ることにより達成されることを見いだした。

【００１５】スムージング効果が不足した場合にスジ状
の塗布欠陥が発生する原因としては、塗布液が塗布ヘッ
ドから離れる時の表面状態が平滑でないことが挙げられ
る。スムージング効果が十分であり、塗布液の流動性が
高い場合には、塗布液は塗布ヘッドから離れた後にレベ
リングし、平滑な塗布膜となるが、スムージング効果が
不足し、塗布液の流動性が低い場合には、塗布液は塗布
ヘッドから離れた後もその表面状態を保持し、不均一な
塗布膜となってしまう。この塗布液が塗布ヘッドから離
れるときの表面状態は、塗布ヘッドのバックエッヂにお
いて支持体走行方向下流でバックエッヂ面と交わる面の
中心線表面粗さ（Ｒａ）に支配されており、Ｒａを上記
のように限定することで、細かいスジ状の塗布欠陥が防
止される。

【００１６】ここで、中心線表面粗さ（Ｒａ）とは、Ｊ
ＩＳＢ０６０１に定義されている中心線表面粗さ（Ｒ
ａ）のことである。

【００１７】以下に図を示しながら本発明の具体的構成
をさらに詳しく述べる。

【００１８】第１図はこの発明に関わる押し出し塗布装
置の斜視図であり、第２図は断面図である。本押し出し
塗布装置は、図中ｘ方向に向かって、円筒形のスロット
２が形成されている。塗布液は、図示されていない塗布
液供給系よりこのスロット２へと供給される。スロット
から塗布ヘッド先端部へ向かってスリット３が設けられ
ており、スロットへと供給された塗布液は、スリット内
部を図中ｙ方向に向かって流れ、塗布液塗出口より押し
出される。塗布液塗出口の支持体走行方向上流側にはフ
ロントエッジ面５が形成され、支持体走行方向下流側に
はバックエッヂ面４が形成されている。このフロントエ
ッヂ面、バックエッヂ面に沿って支持体８は図中ｚ方向
に走行し、支持体表面に塗布液塗出口より塗出された塗
布液はメニスカスを形成し、バックエッヂ面４と支持体
８との間で剪断力を受けながら塗布され、塗布膜が形成
される。

【００１９】ここで、フロントエッヂ面５、バックエッ
ヂ面４は平面、もしくは円形に湾曲する湾曲面のどちら
でも良く、又、平面の組み合わせ、平面と湾曲面との組
み合わせ、曲率の違う湾曲面の組み合わせでも良い。こ
こで肝要なことは、バックエッヂにおいて、バックエッ
ヂ面４と交わる面７の中心線表面粗さ（Ｒａ）を５μｍ
以下とすることである。

【００２０】塗布ヘッドのバックエッヂにおいて、バッ
クエッヂ面４と交わる面７の中心線表面粗さ（Ｒａ）が
５μｍ以上であると、塗布液が塗布ヘッドから離れる際
に塗布液の表面に乱れを生じ、細かいスジ状の塗布欠陥
となる。

【００２１】これに対し、請求項に記載の塗布装置によ
れば、塗布液表面の乱れを防止でき、細かいスジ状の塗
布欠陥の発生は見られなくなる。

【００２２】押し出し塗布装置のヘッド、フロントエッ
ヂ面、バックエッヂ面の形状、寸法などは本図に限定さ
れるものではなく、適宜変更できる。また、スロット形
状、スリット形状などの塗布装置全体の形状、寸法も適
宜変更できる。

【００２３】また、押し出し塗布装置として、２つ以上
の塗布液吐出口を有する押し出し塗布装置にも本発明を
適用しうる。

【００２４】本発明において塗布液としては、樹脂を溶
剤に溶解したニス塗布液、顔料をニス溶液中に分散した
顔料塗布液、磁性材料をニス溶液中に分散した磁性塗布
液など制約無く使用できる。

【００２５】塗布膜厚としては、製品性能を満足する塗
布膜厚を適宜選択できるが、本発明の塗布装置は好まし
くは湿潤状態の膜厚で５μｍ以上、更に好ましくは湿潤
状態の膜厚で１６μｍ以上の塗布に適している。

【００２６】塗布速度は、１０〜５００ｍ／ｍｉｎが好
ましく、更に好ましくは３０〜２００ｍ／ｍｉｎであ
る。

【００２７】本発明において支持体としては、公知のも
のがいずれも使用できる。例えば、ポリエチレンテレフ
タレート、ポリエチレン−２，６−ナフタレートなどの
プラスチック類、Ａｌなどの金属、紙などを挙げること
ができる。

【００２８】支持体の厚みには特に制限は無いが、通常
３〜５００μｍ、好ましくは５〜３００μｍ、更に好ま
しくは２０μｍ〜２５０μｍである。

【発明の実施の形態】本発明は以下の構成を含む。連続
走行する支持体の走行方向に対して上流側に位置するフ
ロントエッヂと、該支持体の走行方向に対して下流側に
位置するバックエッヂとよりなる押し出し塗布装置にお
いて、該バックエッヂの支持体走行方向下流側でバック
エッジ面と交わる面の中心線表面粗さ（Ｒａ）が５μｍ
以下であることを特徴とする塗布装置。

【００２９】

【実施例】以下に実施例により本発明の効果をより一層
明らかにするが、本発明の実施の態様はこれにより限定
されない。なお、「部」は「重量部」を表すものとす
る。

【００３０】下記ａ、ｂに示す組成の塗布液を用い、塗
布ヘッドのバックエッヂにおいて支持体走行方向下流側
でバックエッジ面と交わる面の中心線表面粗さ（Ｒａ）
を種々変化させた塗布装置を用いて塗布を行い、比較検
討を行った。

【００３１】ａニス塗布液塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体樹脂１５部（ユニオンカーバイド社製、『ＶＡＧＨ』）ＭＥＫ３５部トルエン３５部

【００３２】ｂ磁性塗布液バリウムフェライト磁性粉４０部｛戸田工業社製保磁力２２０(ｋＡ／ｍ)｝塩化ビニル系樹脂６部（日本ゼオン社製、『ＭＲ−１１０』）ポリウレタン樹脂１１部（大日本インキ化学工業社製、『Ｌ７−７５０』ＭＥＫ１８部トルエン１８部シクロヘキサノン７部

【００３３】塗布膜の厚みは、ニス塗布液は１６μｍ
（湿潤状態）、磁性塗布液は２５μｍ（湿潤状態）と
し、支持体は２５μｍ厚のポリエチレンテレフタレート
フィルムを用いた。また、塗布幅は５００ｍｍ、塗布速
度は１００ｍ／ｍｉｎとした。

【００３４】評価は、塗布された塗布液が乾燥された後
の塗布膜を透過光及び反射光にて黙視で観察することに
より行った。評価結果を表１に示す。

【００３５】

【表１】 ◎・・・スジ状の塗布欠陥なし ○・・・スジ状の塗布欠陥僅かに発生 △・・・スジ状の塗布欠陥少し発生 ×・・・スジ状の塗布欠陥多数発生

【００３６】表１より、バックエッヂの支持体走行方向
下流側でバックエッジ面と交わる面の中心線表面粗さ
（Ｒａ）が５μｍ以下であるときにスジ状の塗布ムラの
発生が抑制されることが判る。

【００３７】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、塗布され
た塗膜表面に細かいスジ状のムラが生じず、塗布欠陥の
発生が無い、表面性の良好な塗布を可能とする塗布装置
を提供することにある。

【００３８】

【図面の簡単な説明】

【図１】押し出し塗布装置の斜視図である。

【図２】押し出し塗布装置の断面図である。

【符号の説明】

１押し出し塗布装置２スロット３スリット４バックエッヂ面５フロントエッヂ面６塗布液吐出口７バックエッヂの支持体走行方向下流側でバックエッ
ヂ面と交わる面８支持体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者松本正明埼玉県桶川市泉１−６−33 クレール泉 102 Ｆターム(参考） 4F041 AA12 AB01 BA05 BA12 BA17 CA02 CA12 CA22

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】連続走行する支持体の走行方向に対して
上流側に位置するフロントエッヂと、該支持体の走行方
向に対して下流側に位置するバックエッヂとよりなる押
し出し塗布装置において、該バックエッヂの支持体走行
方向下流側でバックエッヂ面と交わる面の中心線表面粗
さ（Ｒａ）が５μｍ以下であることを特徴とする塗布装
置。