JP2001224998A - コーティングヘッドおよび塗布方法 - Google Patents
コーティングヘッドおよび塗布方法Info
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- JP2001224998A JP2001224998A JP2000039456A JP2000039456A JP2001224998A JP 2001224998 A JP2001224998 A JP 2001224998A JP 2000039456 A JP2000039456 A JP 2000039456A JP 2000039456 A JP2000039456 A JP 2000039456A JP 2001224998 A JP2001224998 A JP 2001224998A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 コーティングヘッド内に気泡の滞留を起こさ
せることなく、且つ、均一な塗布液の流れを形成し、塗
膜の局所的な薄膜化や、塗膜の途切れを解消するための
コーティングヘッドおよび塗布方法を提供する。 【解決手段】 第１のブロックの平らな境界面と、第２
のブロックの溝のスリットとは反対側の端部とがなす角
度が１０°以上５０°以下であることを特徴とするコー
ティングヘッド。
せることなく、且つ、均一な塗布液の流れを形成し、塗
膜の局所的な薄膜化や、塗膜の途切れを解消するための
コーティングヘッドおよび塗布方法を提供する。 【解決手段】 第１のブロックの平らな境界面と、第２
のブロックの溝のスリットとは反対側の端部とがなす角
度が１０°以上５０°以下であることを特徴とするコー
ティングヘッド。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、塗布液供給口、マ
ニホールド、及び、スリットを有するコーティングヘッ
ドおよび塗布方法に関する。
ニホールド、及び、スリットを有するコーティングヘッ
ドおよび塗布方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】支持体上に塗布液を塗布し、塗膜を形成
する手段としては、リバースロールコーティング方式、
グラビアロールコーティング方式などの各種ロール塗布
方式や、ブレードコーティング方式、ワイヤーバーコー
ティング方式、又は、ダイコーティング方式等各種の塗
布方式が知られている。
する手段としては、リバースロールコーティング方式、
グラビアロールコーティング方式などの各種ロール塗布
方式や、ブレードコーティング方式、ワイヤーバーコー
ティング方式、又は、ダイコーティング方式等各種の塗
布方式が知られている。
【０００３】これら塗布方式の中で、塗布精度が高く、
且つ、塗布液の溶媒として揮発性の高い有機溶剤を使用
する場合には、塗布液を支持体上に吐出するまでに外気
との接触が少なく、溶媒揮発による塗布液物性の変化が
起こりにくい事等から、ダイコーティング方式を用いる
ことは好ましい。
且つ、塗布液の溶媒として揮発性の高い有機溶剤を使用
する場合には、塗布液を支持体上に吐出するまでに外気
との接触が少なく、溶媒揮発による塗布液物性の変化が
起こりにくい事等から、ダイコーティング方式を用いる
ことは好ましい。
【０００４】ダイコーティング方式に用いるコーティン
グヘッド（塗布液を吐出するための先端部材）は、塗布
液を取り入れる供給孔、該供給孔から取り入れた塗布液
をコーティングヘッド内部で塗布幅方向に広げるための
マニホールド（液溜め空間）、及び、該マニホールドか
ら塗布液を支持体上に吐出するためのスリットを有す
る。通常、一つのマニホールドと一つのスリットを形成
するのに、２つのブロックが使用され、当該マニホール
ドとスリットとは、前記２つのブロックの境界に形成さ
れる。
グヘッド（塗布液を吐出するための先端部材）は、塗布
液を取り入れる供給孔、該供給孔から取り入れた塗布液
をコーティングヘッド内部で塗布幅方向に広げるための
マニホールド（液溜め空間）、及び、該マニホールドか
ら塗布液を支持体上に吐出するためのスリットを有す
る。通常、一つのマニホールドと一つのスリットを形成
するのに、２つのブロックが使用され、当該マニホール
ドとスリットとは、前記２つのブロックの境界に形成さ
れる。
【０００５】図６〜図８に、従来の一般的なエクストル
ージョン型ダイコーティングヘッドの模式図を示す。
ージョン型ダイコーティングヘッドの模式図を示す。
【０００６】図６は、コーティングヘッドを構成する２
つのブロックのうち、片方にのみマニホールドを形成す
るための半円形の溝を設け、他方の境界面が平らなブロ
ックと合わせることによって半円形のマニホールドとス
リットとを構成するタイプのコーティングヘッドを示
し、図６（ａ）はコーティングヘッドの２つのブロック
の分解して示す図、図６（ｂ）は２つのブロックを各境
界面で合わせてコーティングヘッドを構成した図であ
る。図中、参照番号１は第１のブロック、１ｋは第１の
ブロック１の境界面、２は第２のブロック、２ｋは第２
のブロック２の境界面、２ｍはマニホールドを形成する
ための半円形の溝である。また、Ｍは境界面１ｋと境界
面２ｋを向かい合わせて形成したマニホールド、Ｓは境
界面１ｋと境界面２ｋの間隙であってマニホールドＭか
ら塗布液の吐出方向に伸びたスリット、Ｌは塗布液の吐
出口としてのリップである。このコーティングヘッドに
おいて、境界面１ｋと、スリットＳが形成されている側
に対して反対側の溝２ｍの端部とがなす角度θは、溝２
ｍが半円形であるため直角である。（角度θは、境界面
１ｋと、第１のブロック１と第２のブロック２の接点に
おける溝２ｍの半円の接線とのなす角度である）Ｅ１
は、第２のブロック２のスリットＳからマニホールドＭ
に至る部分であるが、スリットＳを構成する境界面２ｋ
の平面と、溝２ｍの曲面とがぶつかって角（稜）を形成
している。また、Ｅ２は、第２のブロック２の溝２ｍの
スリットＳとは反対側の端部であり、溝２ｍの曲面と、
境界面１ｋの平面とがぶつかって角（稜）を形成する。
尚、図６においては、マニホールドＭに塗布液を供給す
るための供給孔は省略してある。
つのブロックのうち、片方にのみマニホールドを形成す
るための半円形の溝を設け、他方の境界面が平らなブロ
ックと合わせることによって半円形のマニホールドとス
リットとを構成するタイプのコーティングヘッドを示
し、図６（ａ）はコーティングヘッドの２つのブロック
の分解して示す図、図６（ｂ）は２つのブロックを各境
界面で合わせてコーティングヘッドを構成した図であ
る。図中、参照番号１は第１のブロック、１ｋは第１の
ブロック１の境界面、２は第２のブロック、２ｋは第２
のブロック２の境界面、２ｍはマニホールドを形成する
ための半円形の溝である。また、Ｍは境界面１ｋと境界
面２ｋを向かい合わせて形成したマニホールド、Ｓは境
界面１ｋと境界面２ｋの間隙であってマニホールドＭか
ら塗布液の吐出方向に伸びたスリット、Ｌは塗布液の吐
出口としてのリップである。このコーティングヘッドに
おいて、境界面１ｋと、スリットＳが形成されている側
に対して反対側の溝２ｍの端部とがなす角度θは、溝２
ｍが半円形であるため直角である。（角度θは、境界面
１ｋと、第１のブロック１と第２のブロック２の接点に
おける溝２ｍの半円の接線とのなす角度である）Ｅ１
は、第２のブロック２のスリットＳからマニホールドＭ
に至る部分であるが、スリットＳを構成する境界面２ｋ
の平面と、溝２ｍの曲面とがぶつかって角（稜）を形成
している。また、Ｅ２は、第２のブロック２の溝２ｍの
スリットＳとは反対側の端部であり、溝２ｍの曲面と、
境界面１ｋの平面とがぶつかって角（稜）を形成する。
尚、図６においては、マニホールドＭに塗布液を供給す
るための供給孔は省略してある。
【０００７】図７は、別の従来例であり、コーティング
ヘッドを構成する２つのブロックの両方にマニホールド
用の半円形の溝を設け、２つを合わせて円形のマニホー
ルドを形成するタイプのコーティングヘッドの模式図で
ある。参照符合Ｈは、塗布液の供給孔である。
ヘッドを構成する２つのブロックの両方にマニホールド
用の半円形の溝を設け、２つを合わせて円形のマニホー
ルドを形成するタイプのコーティングヘッドの模式図で
ある。参照符合Ｈは、塗布液の供給孔である。
【０００８】図８は、図７のコーティングヘッドのII−
II断面図である。コーティングヘッドの塗布幅方向（図
中横方向）の中央部に、マニホールドＭの塗布幅方向に
対して直交する方向に設けられた塗布液の供給孔Ｈは、
図示しない塗布液供給源から塗布液をコーティングヘッ
ド内のマニホールドＭに取り込むためのものである。供
給孔Ｈは、通常、図８のように一定の太さの管状に加工
され、マニホールドＭの塗布幅方向に対し直角に連結し
ている。供給孔Ｈから取り入れた塗布液は、マニホール
ドＭ全域に広がり、さらにスリットＳを伝ってリップＬ
の間から支持体上に吐出することとなる。Ｅ３は供給孔
ＨのマニホールドＭに至る合流部であり、供給孔Ｈの内
壁面と、マニホールドＭの内壁面がぶつかって、角
（稜）を形成している。
II断面図である。コーティングヘッドの塗布幅方向（図
中横方向）の中央部に、マニホールドＭの塗布幅方向に
対して直交する方向に設けられた塗布液の供給孔Ｈは、
図示しない塗布液供給源から塗布液をコーティングヘッ
ド内のマニホールドＭに取り込むためのものである。供
給孔Ｈは、通常、図８のように一定の太さの管状に加工
され、マニホールドＭの塗布幅方向に対し直角に連結し
ている。供給孔Ｈから取り入れた塗布液は、マニホール
ドＭ全域に広がり、さらにスリットＳを伝ってリップＬ
の間から支持体上に吐出することとなる。Ｅ３は供給孔
ＨのマニホールドＭに至る合流部であり、供給孔Ｈの内
壁面と、マニホールドＭの内壁面がぶつかって、角
（稜）を形成している。
【０００９】図６または図７に示すコーティングヘッド
においては、スリットＭからマニホールドＭへ至る部分
Ｅ１に、また、図６のコーティングヘッドにおいては、
前述の第１のブロック１と第２のブロック２の溝２ｍの
スリットＳとは反対側の端部Ｅ２とがぶつかる部分に角
が存在する。これらＥ１の角およびＥ２の角は直角であ
るが、このような角が存在すると、コーティングヘッド
内に塗布液を満たす段階で、気泡がコーティングヘッド
内に滞留しやすいことが判明した。滞留した気泡は、塗
布液の流路を妨げ、当該妨げられた部分には塗布液が行
き渡らないため、このまま塗布を行うと、気泡の位置に
対応して塗膜が薄くなったり、あるいは塗膜が得られな
い部分が局所的に生ずることとなる。
においては、スリットＭからマニホールドＭへ至る部分
Ｅ１に、また、図６のコーティングヘッドにおいては、
前述の第１のブロック１と第２のブロック２の溝２ｍの
スリットＳとは反対側の端部Ｅ２とがぶつかる部分に角
が存在する。これらＥ１の角およびＥ２の角は直角であ
るが、このような角が存在すると、コーティングヘッド
内に塗布液を満たす段階で、気泡がコーティングヘッド
内に滞留しやすいことが判明した。滞留した気泡は、塗
布液の流路を妨げ、当該妨げられた部分には塗布液が行
き渡らないため、このまま塗布を行うと、気泡の位置に
対応して塗膜が薄くなったり、あるいは塗膜が得られな
い部分が局所的に生ずることとなる。
【００１０】コーティングヘッド内の気泡を除去する方
法としては、コーティングヘッド内への塗布液充填段階
で、塗布時の塗布液流量より多量の塗布液を流して気泡
を押し出したり、スリットＳ内にリップＬ側からスリッ
トＳの間隙より薄いシム等を挿入して気泡を掻き出した
りする方法があるが、これでは気泡の除去は完全ではな
く、準備に時間もかかり、塗布液を無駄に消費するとい
う問題もあった。
法としては、コーティングヘッド内への塗布液充填段階
で、塗布時の塗布液流量より多量の塗布液を流して気泡
を押し出したり、スリットＳ内にリップＬ側からスリッ
トＳの間隙より薄いシム等を挿入して気泡を掻き出した
りする方法があるが、これでは気泡の除去は完全ではな
く、準備に時間もかかり、塗布液を無駄に消費するとい
う問題もあった。
【００１１】また、このようなコーティングヘッドで
は、気泡が内部に滞留していなくても、コーティングヘ
ッド内の塗布液の流れがスムーズでない場合、流れの少
ない部分で塗布液が長時間滞留して劣化したり、極端に
流れの速い部分で塗布液流量が所望以上に増えたりする
問題もあった。
は、気泡が内部に滞留していなくても、コーティングヘ
ッド内の塗布液の流れがスムーズでない場合、流れの少
ない部分で塗布液が長時間滞留して劣化したり、極端に
流れの速い部分で塗布液流量が所望以上に増えたりする
問題もあった。
【００１２】特開平１０−１４６５５６号には、スリッ
トからマニホールドに至る部分を鈍角に加工することに
よって、塗布液の流れがスムーズになるようにする発明
が開示されているが、ここを鈍角としても依然として気
泡の滞留を完全に解消することは出来ていないことがわ
かった。
トからマニホールドに至る部分を鈍角に加工することに
よって、塗布液の流れがスムーズになるようにする発明
が開示されているが、ここを鈍角としても依然として気
泡の滞留を完全に解消することは出来ていないことがわ
かった。
【００１３】更に、図８からもわかるように、従来のコ
ーティングヘッドにおいては、供給孔Ｈのマニホールド
Ｍに至る合流部Ｅ３も、９０°の角が存在していること
がわかる。発明者の研究によれば、Ｅ３の９０°の角
は、やはり塗布液の流れに乱れを生じ、これにより気泡
の滞留も起こりやすいことがわかった。このため塗布液
のマニホールドＭの塗布幅方向への広がりが妨げられ、
支持体上に塗布された塗膜の厚みに不均一を生じさせる
原因となりかねない。また、供給孔ＨのマニホールドＭ
への塗布液の流速が速い場合、このＥ３の９０°の角に
よって乱流を生じ、気泡の発生や塗布液の広がりを妨害
する原因を生じることもわかった。
ーティングヘッドにおいては、供給孔Ｈのマニホールド
Ｍに至る合流部Ｅ３も、９０°の角が存在していること
がわかる。発明者の研究によれば、Ｅ３の９０°の角
は、やはり塗布液の流れに乱れを生じ、これにより気泡
の滞留も起こりやすいことがわかった。このため塗布液
のマニホールドＭの塗布幅方向への広がりが妨げられ、
支持体上に塗布された塗膜の厚みに不均一を生じさせる
原因となりかねない。また、供給孔ＨのマニホールドＭ
への塗布液の流速が速い場合、このＥ３の９０°の角に
よって乱流を生じ、気泡の発生や塗布液の広がりを妨害
する原因を生じることもわかった。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、コー
ティングヘッド内に気泡の滞留を起こさせることなく、
且つ、均一な塗布液の流れを形成し、塗膜の局所的な薄
膜化や、塗膜の途切れを解消するためのコーティングヘ
ッドおよび塗布方法である。
ティングヘッド内に気泡の滞留を起こさせることなく、
且つ、均一な塗布液の流れを形成し、塗膜の局所的な薄
膜化や、塗膜の途切れを解消するためのコーティングヘ
ッドおよび塗布方法である。
【００１５】
【課題を解決するための手段】本発明の上記目的は、下
記の構成により達成された。
記の構成により達成された。
【００１６】１．境界面が平らな第１のブロックと、境
界面にマニホールドを形成するための溝を有する第２の
ブロックとを、前記境界面同士において合わせて、前記
第１のブロックと前記第２のブロックとの境界に前記マ
ニホールドと前記マニホールドから伸びるスリットとを
形成してなるコーティングヘッドにおいて、前記第１の
ブロックの境界面と、前記第２のブロックの前記溝の前
記スリットとは反対側の端部とがなす角度θが１０°以
上５０°以下であることを特徴とするコーティングヘッ
ド。
界面にマニホールドを形成するための溝を有する第２の
ブロックとを、前記境界面同士において合わせて、前記
第１のブロックと前記第２のブロックとの境界に前記マ
ニホールドと前記マニホールドから伸びるスリットとを
形成してなるコーティングヘッドにおいて、前記第１の
ブロックの境界面と、前記第２のブロックの前記溝の前
記スリットとは反対側の端部とがなす角度θが１０°以
上５０°以下であることを特徴とするコーティングヘッ
ド。
【００１７】２．前記第２のブロックの前記スリットか
ら前記マニホールドに至る部分が、角を有さないことを
特徴とする上記１に記載のコーティングヘッド。
ら前記マニホールドに至る部分が、角を有さないことを
特徴とする上記１に記載のコーティングヘッド。
【００１８】３．前記スリットから前記マニホールドに
至る部分の曲率半径Ｒ1と、前記スリットの幅ｈとの関
係が、Ｒ1＞２ｈを満たすことを特徴とする上記２に記
載のコーティングヘッド。
至る部分の曲率半径Ｒ1と、前記スリットの幅ｈとの関
係が、Ｒ1＞２ｈを満たすことを特徴とする上記２に記
載のコーティングヘッド。
【００１９】４．第１のブロックと第２のブロックとの
境界にマニホールドと、前記マニホールドから伸びるス
リットとを形成してなるコーティングヘッドにおいて、
前記マニホールドに塗布液を供給するための供給孔を有
し、前記供給孔の前記マニホールドに至る合流部におい
て、前記供給孔の断面積が、前記塗布液の供給方向に向
かって拡大していることを特徴とするコーティングヘッ
ド。
境界にマニホールドと、前記マニホールドから伸びるス
リットとを形成してなるコーティングヘッドにおいて、
前記マニホールドに塗布液を供給するための供給孔を有
し、前記供給孔の前記マニホールドに至る合流部におい
て、前記供給孔の断面積が、前記塗布液の供給方向に向
かって拡大していることを特徴とするコーティングヘッ
ド。
【００２０】５．前記合流部における前記供給孔の前記
拡大後の断面積が、前記拡大前の断面積の１．２倍以上
であることを特徴とする上記４に記載のコーティングヘ
ッド。
拡大後の断面積が、前記拡大前の断面積の１．２倍以上
であることを特徴とする上記４に記載のコーティングヘ
ッド。
【００２１】６．前記合流部が角を有さないことを特徴
とする上記５に記載のコーティングヘッド。
とする上記５に記載のコーティングヘッド。
【００２２】７．前記角を有さない合流部の曲率半径Ｒ
2が１〜５ｍｍであることを特徴とする上記６に記載の
コーティングヘッド。
2が１〜５ｍｍであることを特徴とする上記６に記載の
コーティングヘッド。
【００２３】８．上記４〜７のいずれか１項に記載のコ
ーティングヘッドを用いた塗布方法において、前記合流
部における塗布液がレイノルズ数Ｒｅ２０００以下の層
流であることを特徴とする塗布方法。
ーティングヘッドを用いた塗布方法において、前記合流
部における塗布液がレイノルズ数Ｒｅ２０００以下の層
流であることを特徴とする塗布方法。
【００２４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照しながら説明をするが、本発明はこれに
限定されない。
て、図面を参照しながら説明をするが、本発明はこれに
限定されない。
【００２５】図１は、本発明のコーティングヘッドの一
形態を示す模式図で、図１（ａ）は２つのブロックを分
解して示す図、図１（ｂ）は２つのブロックをそれぞれ
の境界面で合わせてコーティングヘッドを構成した図で
ある。図中、前述した部材と同一の部材については同一
の参照符合を付してある。図において１は第１のブロッ
クで、平らな境界面１ｋを有している。２は第２のブロ
ックで、第２のブロック２は、第１ブロック１と合わせ
る境界面２ｋ側に溝２ｍを有している。第１のブロック
１の境界面１ｋと第２のブロック２の境界面２ｋとを合
わせた境界には、マニホールドＭと当該マニホールドＭ
とつながるスリットＳが形成されている。Ｌは塗布液の
吐出口としてのリップである。
形態を示す模式図で、図１（ａ）は２つのブロックを分
解して示す図、図１（ｂ）は２つのブロックをそれぞれ
の境界面で合わせてコーティングヘッドを構成した図で
ある。図中、前述した部材と同一の部材については同一
の参照符合を付してある。図において１は第１のブロッ
クで、平らな境界面１ｋを有している。２は第２のブロ
ックで、第２のブロック２は、第１ブロック１と合わせ
る境界面２ｋ側に溝２ｍを有している。第１のブロック
１の境界面１ｋと第２のブロック２の境界面２ｋとを合
わせた境界には、マニホールドＭと当該マニホールドＭ
とつながるスリットＳが形成されている。Ｌは塗布液の
吐出口としてのリップである。
【００２６】本発明においては、第１のブロックの境界
面１ｋと、第２のブロック２において、図中の溝２ｍを
挟んで下側の境界面２ｋに対して、図中の右側にやや退
避した位置の上側の境界面２ｋと前記第１のブロックの
境界面１ｋとで作られるスリットＳとは反対側の溝２ｍ
の端部Ｃ２とがなす角度θ（前記端部Ｃ２における接線
と前記境界面１ｋとのなす角度θと換言しうる）を１０
°〜５０°となるように構成してある。当該構成とした
ことにより、コーティングヘッド内の気泡の滞留や、塗
布液の乱流を防止するという本発明の効果を奏すること
が出来る。角度θは好ましくは１０°〜４０°である。
角度θが１０°より小さいと、第２のブロック２の端部
Ｃ２をコーティングヘッドの塗布幅方向に角度θが一定
となるようブロックを作成することが機械加工上困難で
あり、角度θの精度が悪い場合には、コーティングヘッ
ドの塗布幅方向の塗膜厚みが不均一を生じやすい。一
方、角度θが５０°より大きいと、コーティングヘッド
内の気泡の滞留が著しく多くなるので好ましくない。
面１ｋと、第２のブロック２において、図中の溝２ｍを
挟んで下側の境界面２ｋに対して、図中の右側にやや退
避した位置の上側の境界面２ｋと前記第１のブロックの
境界面１ｋとで作られるスリットＳとは反対側の溝２ｍ
の端部Ｃ２とがなす角度θ（前記端部Ｃ２における接線
と前記境界面１ｋとのなす角度θと換言しうる）を１０
°〜５０°となるように構成してある。当該構成とした
ことにより、コーティングヘッド内の気泡の滞留や、塗
布液の乱流を防止するという本発明の効果を奏すること
が出来る。角度θは好ましくは１０°〜４０°である。
角度θが１０°より小さいと、第２のブロック２の端部
Ｃ２をコーティングヘッドの塗布幅方向に角度θが一定
となるようブロックを作成することが機械加工上困難で
あり、角度θの精度が悪い場合には、コーティングヘッ
ドの塗布幅方向の塗膜厚みが不均一を生じやすい。一
方、角度θが５０°より大きいと、コーティングヘッド
内の気泡の滞留が著しく多くなるので好ましくない。
【００２７】図２は、本発明に係るコーティングヘッド
の別の形態を示す模式図である。尚、図２以降の図にお
いても、前述した部材等については、同一の参照番号を
付してある。第１のブロック１の境界面１ｋとマニホー
ルドＭの端部Ｃ２を通る接線とのなす角度θは、同様に
１０°〜５０°である。また、本実施の形態では、第２
のブロック２のスリットＳからマニホールドＭに至る部
分Ｃ１が、角を有さない曲面となっている。このＣ１の
曲面の曲率半径をＲ1（ｍｍ）、スリットＳの幅をｈ
（ｍｍ）としたとき、Ｒ1＞２ｈを満たすことによっ
て、本発明の効果をより奏することがわかった。
の別の形態を示す模式図である。尚、図２以降の図にお
いても、前述した部材等については、同一の参照番号を
付してある。第１のブロック１の境界面１ｋとマニホー
ルドＭの端部Ｃ２を通る接線とのなす角度θは、同様に
１０°〜５０°である。また、本実施の形態では、第２
のブロック２のスリットＳからマニホールドＭに至る部
分Ｃ１が、角を有さない曲面となっている。このＣ１の
曲面の曲率半径をＲ1（ｍｍ）、スリットＳの幅をｈ
（ｍｍ）としたとき、Ｒ1＞２ｈを満たすことによっ
て、本発明の効果をより奏することがわかった。
【００２８】Ｃ１が、曲率の変化する連続曲面であると
きは、最小曲率半径がＲ1である。また、スリットの幅
ｈはリップＬにおける幅のことを差す。
きは、最小曲率半径がＲ1である。また、スリットの幅
ｈはリップＬにおける幅のことを差す。
【００２９】尚、図１および図２に示したコーティング
ヘッドの模式図は、後述する図３のコーティングヘッド
の模式図のような塗布液の供給孔Ｈは省略しているが、
当然ながらマニホールドＭに連結する供給孔を有してい
るものである。
ヘッドの模式図は、後述する図３のコーティングヘッド
の模式図のような塗布液の供給孔Ｈは省略しているが、
当然ながらマニホールドＭに連結する供給孔を有してい
るものである。
【００３０】図３は、本発明の供給孔のマニホールドに
至る合流部において、供給孔の断面積が、塗布液の供給
方向に向かって拡大していることを示すためのコーティ
ングヘッドの模式図である。図３（ａ）はコーティング
ヘッド全体を示す図、図３（ｂ）は供給孔Ｈとマニホー
ルドＭを拡大した図である。供給孔Ｈは、塗布液の供給
方向に向かって、その直径がｄ1からｄ2へとラッパ状に
拡大していることがわかる。この直径ｄ1からｄ2に至る
連続曲面（合流部Ｃ３）の曲率半径Ｒ2は１〜５ｍｍで
あることが好ましい。曲率半径Ｒ2が１ｍｍより小さい
と、本発明の効果が充分得られず、また、５ｍｍより大
きいと、効果はあるが、ブロックの加工精度上困難であ
る。
至る合流部において、供給孔の断面積が、塗布液の供給
方向に向かって拡大していることを示すためのコーティ
ングヘッドの模式図である。図３（ａ）はコーティング
ヘッド全体を示す図、図３（ｂ）は供給孔Ｈとマニホー
ルドＭを拡大した図である。供給孔Ｈは、塗布液の供給
方向に向かって、その直径がｄ1からｄ2へとラッパ状に
拡大していることがわかる。この直径ｄ1からｄ2に至る
連続曲面（合流部Ｃ３）の曲率半径Ｒ2は１〜５ｍｍで
あることが好ましい。曲率半径Ｒ2が１ｍｍより小さい
と、本発明の効果が充分得られず、また、５ｍｍより大
きいと、効果はあるが、ブロックの加工精度上困難であ
る。
【００３１】図４は、図３に示したコーティングヘッド
のＩ−Ｉ断面図である。図の横方向がコーティングヘッ
ドの塗布幅方向ということになる。図中、Ｈは塗布液の
供給孔、Ｍはマニホールド、Ｓはスリット、Ｌはリップ
である。マニホールドＭの断面形状は、図３のように円
形であるが、上述の図１ないし図２のコーティングヘッ
ドのような形状であっても当然よい。本発明の効果をよ
り奏するためには、本発明の図１ないし図２で説明した
断面形状を有するコーティングヘッドであることが好ま
しい。
のＩ−Ｉ断面図である。図の横方向がコーティングヘッ
ドの塗布幅方向ということになる。図中、Ｈは塗布液の
供給孔、Ｍはマニホールド、Ｓはスリット、Ｌはリップ
である。マニホールドＭの断面形状は、図３のように円
形であるが、上述の図１ないし図２のコーティングヘッ
ドのような形状であっても当然よい。本発明の効果をよ
り奏するためには、本発明の図１ないし図２で説明した
断面形状を有するコーティングヘッドであることが好ま
しい。
【００３２】供給孔Ｈは管状であって、塗布液をマニホ
ールドＭに送り込むものであるが、少なくとも前記供給
孔ＨのマニホールドＭに至る合流部Ｃ３において、塗布
液の供給方向に向かってその断面積が拡大するように構
成してある。当該拡大後の供給孔Ｈの断面積は、当該拡
大前の供給孔Ｈの断面積の１．２倍以上であることが好
ましい。供給孔Ｈの断面形状は問わないが、内壁に角の
ないなめらかな形状であることが好ましく、その中では
円形が最も好ましい。よって、供給孔Ｈの断面が円形の
場合、供給孔Ｈの拡大後の円直径をｄ2、拡大前の円直
径をｄ1とすると、１／４πｄ2 2（直径がｄ2のときの円
の面積）が、１／４πｄ1 2（直径がｄ1のときの面積）
の少なくとも１．２倍以上であることが好ましいという
ことになる。
ールドＭに送り込むものであるが、少なくとも前記供給
孔ＨのマニホールドＭに至る合流部Ｃ３において、塗布
液の供給方向に向かってその断面積が拡大するように構
成してある。当該拡大後の供給孔Ｈの断面積は、当該拡
大前の供給孔Ｈの断面積の１．２倍以上であることが好
ましい。供給孔Ｈの断面形状は問わないが、内壁に角の
ないなめらかな形状であることが好ましく、その中では
円形が最も好ましい。よって、供給孔Ｈの断面が円形の
場合、供給孔Ｈの拡大後の円直径をｄ2、拡大前の円直
径をｄ1とすると、１／４πｄ2 2（直径がｄ2のときの円
の面積）が、１／４πｄ1 2（直径がｄ1のときの面積）
の少なくとも１．２倍以上であることが好ましいという
ことになる。
【００３３】ここで、拡大後の供給孔Ｈの断面積とは、
マニホールドＭの塗布幅方向の両端部の内壁をそのまま
中央部の供給孔Ｈと連結する部分にも延長したと仮定し
て、当該延長内壁と供給孔Ｈが交差した位置における供
給孔Ｈの開口面積（塗布液が通過可能な面積）のことを
言う。また、拡大前の供給孔Ｈの断面積とは、前記拡大
後の供給孔Ｈの断面より上流方向に、連続的に縮小して
いく供給孔Ｈの断面積の極小値のことである。本実施の
形態では、合流部Ｃ３が角を有さないものである。つま
り、供給孔ＨからマニホールドＭに連結する部分が連続
曲面を描いているが、このように合流部が角を有さない
形状である方が本発明の効果を有利に奏することができ
る。尚、図４における白矢印は、塗布液の流入方向であ
る。
マニホールドＭの塗布幅方向の両端部の内壁をそのまま
中央部の供給孔Ｈと連結する部分にも延長したと仮定し
て、当該延長内壁と供給孔Ｈが交差した位置における供
給孔Ｈの開口面積（塗布液が通過可能な面積）のことを
言う。また、拡大前の供給孔Ｈの断面積とは、前記拡大
後の供給孔Ｈの断面より上流方向に、連続的に縮小して
いく供給孔Ｈの断面積の極小値のことである。本実施の
形態では、合流部Ｃ３が角を有さないものである。つま
り、供給孔ＨからマニホールドＭに連結する部分が連続
曲面を描いているが、このように合流部が角を有さない
形状である方が本発明の効果を有利に奏することができ
る。尚、図４における白矢印は、塗布液の流入方向であ
る。
【００３４】図５は、供給孔のマニホールドに至る合流
部において、供給孔の断面積が、塗布液の供給方向に向
かって拡大しているコーティングヘッドの図４とは別の
形態を示す断面図である。本実施の形態では、合流部が
角を有しているタイプである。
部において、供給孔の断面積が、塗布液の供給方向に向
かって拡大しているコーティングヘッドの図４とは別の
形態を示す断面図である。本実施の形態では、合流部が
角を有しているタイプである。
【００３５】本発明のコーティングヘッドは、図１〜５
に示したマニホールドおよびスリットを１つづつ有する
コーティングヘッドに限らず、３以上のブロックを組み
合わせて構成し、複数のマニホールドおよび複数のスリ
ットを有するものであっても当然よい。
に示したマニホールドおよびスリットを１つづつ有する
コーティングヘッドに限らず、３以上のブロックを組み
合わせて構成し、複数のマニホールドおよび複数のスリ
ットを有するものであっても当然よい。
【００３６】本発明のコーティングヘッドを使用して塗
布を行うことによって、コーティングヘッド内の気泡の
滞留を防止し、塗布液の均一な流れを形成し、塗膜の局
所的な薄膜化や、塗膜の途切れを解消することが可能と
なったが、更に、当該塗布方法において使用する塗布液
の供給孔ＨからマニホールドＭに至る合流部におけるレ
イノルズ数Ｒｅが２０００以下の層流であることが本発
明の効果をより奏する結果となって好ましい。尚、レイ
ノルズ数Ｒｅは以下の一般式によって定義される無次元
の数である。
布を行うことによって、コーティングヘッド内の気泡の
滞留を防止し、塗布液の均一な流れを形成し、塗膜の局
所的な薄膜化や、塗膜の途切れを解消することが可能と
なったが、更に、当該塗布方法において使用する塗布液
の供給孔ＨからマニホールドＭに至る合流部におけるレ
イノルズ数Ｒｅが２０００以下の層流であることが本発
明の効果をより奏する結果となって好ましい。尚、レイ
ノルズ数Ｒｅは以下の一般式によって定義される無次元
の数である。
【００３７】Ｒｅ＝ρｕＤ／μ （ρ：塗布液密度［Ｐａ・ｓ］、ｕ：平均流速［ｍ／
ｓ］、Ｄ：供給孔の円換算の直径［ｍ］、μ：塗布液粘
度［ｋｇ／ｍ3］） ここにおいてＤは、供給孔が合流していない部分（幅方
向の両端）のマニホールドの内壁を、供給孔の合流部に
も延長したと仮定した場合に、当該延長したと仮定した
内壁が供給孔とマニホールドとを区切る位置における供
給孔の円換算の直径のことであり、ｕは同位置における
塗布液の平均流速を差す。
ｓ］、Ｄ：供給孔の円換算の直径［ｍ］、μ：塗布液粘
度［ｋｇ／ｍ3］） ここにおいてＤは、供給孔が合流していない部分（幅方
向の両端）のマニホールドの内壁を、供給孔の合流部に
も延長したと仮定した場合に、当該延長したと仮定した
内壁が供給孔とマニホールドとを区切る位置における供
給孔の円換算の直径のことであり、ｕは同位置における
塗布液の平均流速を差す。
【００３８】本発明の塗布方法に使用できる塗布液の種
類は特に限定はないが、溶媒として揮発性の高い有機溶
剤を使用した塗布液の場合、本発明の供給孔、マニホー
ルドおよびスリットを有するコーティングヘッドを用い
ることによって、外気への開放部分が少ないため有機溶
媒の揮発による塗布液物性変化を抑制でき、より塗布精
度を高めることが可能となる。
類は特に限定はないが、溶媒として揮発性の高い有機溶
剤を使用した塗布液の場合、本発明の供給孔、マニホー
ルドおよびスリットを有するコーティングヘッドを用い
ることによって、外気への開放部分が少ないため有機溶
媒の揮発による塗布液物性変化を抑制でき、より塗布精
度を高めることが可能となる。
【００３９】
【実施例】〈塗布条件〉メチルエチルケトンを溶媒とし
て、固形分濃度１５ｗｔ％で高分子バインダを溶解さ
せ、粘度２０ｍＰａ・ｓ、表面張力２５×１０-3Ｎ／ｍ
の塗布液を調整した。この塗布液を２つに分け、強制的
に気泡を混入させたものをＡ液、静置して気泡を完全に
取り除いたものをＢ液とした。下記表に示す各種コーテ
ィングヘッドにＡ液を充填した後、Ｂ液を流入し、それ
と同時に１００μｍ厚みのポリエチレンテレフタレート
フィルム支持体上に、当該支持体とコーティングヘッド
のリップとの距離を１００μｍとして塗布直後のウェッ
ト膜厚６０μｍとなるように調整して、塗布速度５０ｍ
／ｍｉｎで塗布を行った。
て、固形分濃度１５ｗｔ％で高分子バインダを溶解さ
せ、粘度２０ｍＰａ・ｓ、表面張力２５×１０-3Ｎ／ｍ
の塗布液を調整した。この塗布液を２つに分け、強制的
に気泡を混入させたものをＡ液、静置して気泡を完全に
取り除いたものをＢ液とした。下記表に示す各種コーテ
ィングヘッドにＡ液を充填した後、Ｂ液を流入し、それ
と同時に１００μｍ厚みのポリエチレンテレフタレート
フィルム支持体上に、当該支持体とコーティングヘッド
のリップとの距離を１００μｍとして塗布直後のウェッ
ト膜厚６０μｍとなるように調整して、塗布速度５０ｍ
／ｍｉｎで塗布を行った。
【００４０】〈評価方法〉上記塗布開始から１分後の塗
膜のサンプルを目視観察し、気泡欠点［個／ｍ2］なら
びに局所的に支持体上でスジ状に見える塗布不良［本／
塗布幅１ｍ］の有無を確認した。結果を合わせて下記表
に示す。
膜のサンプルを目視観察し、気泡欠点［個／ｍ2］なら
びに局所的に支持体上でスジ状に見える塗布不良［本／
塗布幅１ｍ］の有無を確認した。結果を合わせて下記表
に示す。
【００４１】（実施例１）下記表に示すマニホールドお
よびスリット形状を有するコーティングヘッドを使用
し、上記塗布条件にて塗布を行い、得られた試料を上記
評価方法にて評価した。但し、各コーティングヘッドの
供給孔の形状は、図８に示すものを用いた。結果を合わ
せて下記表に示す。
よびスリット形状を有するコーティングヘッドを使用
し、上記塗布条件にて塗布を行い、得られた試料を上記
評価方法にて評価した。但し、各コーティングヘッドの
供給孔の形状は、図８に示すものを用いた。結果を合わ
せて下記表に示す。
【００４２】
【表１】
【００４３】本発明のコーティングヘッドを用いた塗布
では、目視の気泡欠点および塗布不良ともに優れている
ことがわかる。
では、目視の気泡欠点および塗布不良ともに優れている
ことがわかる。
【００４４】（実施例２）供給孔のマニホールドとの合
流部における形状を下記表のごとく変化させたコーティ
ングヘッドを使用して、実施例１と同様の塗布条件で塗
布を行い、同様に評価を行った。但し、各コーティング
ヘッドのマニホールドおよびスリット形状は、図６のも
のとした。結果を合わせて下記表に示す。
流部における形状を下記表のごとく変化させたコーティ
ングヘッドを使用して、実施例１と同様の塗布条件で塗
布を行い、同様に評価を行った。但し、各コーティング
ヘッドのマニホールドおよびスリット形状は、図６のも
のとした。結果を合わせて下記表に示す。
【００４５】
【表２】
【００４６】コーティングヘッドの供給孔のマニホール
ドとの合流部における形状が、本発明の塗布液供給方向
に向かってその断面積が拡大しているタイプのものは、
優れた効果を示していることがわかる。
ドとの合流部における形状が、本発明の塗布液供給方向
に向かってその断面積が拡大しているタイプのものは、
優れた効果を示していることがわかる。
【００４７】（実施例３）上記実施例１で使用した試料
Ｎｏ．２のマニホールドおよびスリット形状有し、且
つ、実施例２で使用した試料Ｎｏ．９の供給孔の合流部
の形状を有するコーティングヘッドを用いて、同様に塗
布および評価を行ったところ、下記表のような非常に優
れた効果を示した。
Ｎｏ．２のマニホールドおよびスリット形状有し、且
つ、実施例２で使用した試料Ｎｏ．９の供給孔の合流部
の形状を有するコーティングヘッドを用いて、同様に塗
布および評価を行ったところ、下記表のような非常に優
れた効果を示した。
【００４８】
【表３】
【００４９】
【発明の効果】コーティングヘッド内に気泡の滞留を起
こさせることなく、且つ、均一な塗布液の流れを形成
し、塗膜の局所的な薄膜化や、塗膜の途切れを解消する
ためのコーティングヘッドおよび塗布方法を提供するこ
とが出来た。
こさせることなく、且つ、均一な塗布液の流れを形成
し、塗膜の局所的な薄膜化や、塗膜の途切れを解消する
ためのコーティングヘッドおよび塗布方法を提供するこ
とが出来た。
【図１】本発明のコーティングヘッドの一形態を示す模
式図である。
式図である。
【図２】本発明のコーティングヘッドの別の形態を示す
模式図である。
模式図である。
【図３】本発明の供給孔のマニホールドに至る合流部に
おいて、供給孔の断面積が、塗布液の供給方向に向かっ
て拡大しているコーティングヘッドの模式図である。
おいて、供給孔の断面積が、塗布液の供給方向に向かっ
て拡大しているコーティングヘッドの模式図である。
【図４】図３に示したコーティングヘッドのＩ−Ｉ断面
図である。
図である。
【図５】図４とは別の形態のコーティングヘッドの断面
図である。
図である。
【図６】従来のコーティングヘッドの模式図である。
【図７】従来のコーティングヘッドの模式図である。
【図８】図７のコーティングヘッドのII−II断面図であ
る。
る。
１ 第１のブロック ２ 第２のブロック Ｍ マニホールド Ｓ スリット Ｌ リップ Ｈ 供給孔
Claims (8)
- 【請求項１】 境界面が平らな第１のブロックと、境界
面にマニホールドを形成するための溝を有する第２のブ
ロックとを、前記境界面同士において合わせて、前記第
１のブロックと前記第２のブロックとの境界に前記マニ
ホールドと前記マニホールドから伸びるスリットとを形
成してなるコーティングヘッドにおいて、 前記第１のブロックの境界面と、前記第２のブロックの
前記溝の前記スリットとは反対側の端部とがなす角度θ
が１０°以上５０°以下であることを特徴とするコーテ
ィングヘッド。 - 【請求項２】 前記第２のブロックの前記スリットから
前記マニホールドに至る部分が、角を有さないことを特
徴とする請求項１に記載のコーティングヘッド。 - 【請求項３】 前記スリットから前記マニホールドに至
る部分の曲率半径Ｒ 1と、前記スリットの幅ｈとの関係
が、Ｒ1＞２ｈを満たすことを特徴とする請求項２に記
載のコーティングヘッド。 - 【請求項４】 第１のブロックと第２のブロックとの境
界にマニホールドと、前記マニホールドから伸びるスリ
ットとを形成してなるコーティングヘッドにおいて、 前記マニホールドに塗布液を供給するための供給孔を有
し、前記供給孔の前記マニホールドに至る合流部におい
て、前記供給孔の断面積が、前記塗布液の供給方向に向
かって拡大していることを特徴とするコーティングヘッ
ド。 - 【請求項５】 前記合流部における前記供給孔の前記拡
大後の断面積が、前記拡大前の断面積の１．２倍以上で
あることを特徴とする請求項４に記載のコーティングヘ
ッド。 - 【請求項６】 前記合流部が角を有さないことを特徴と
する請求項５に記載のコーティングヘッド。 - 【請求項７】 前記角を有さない合流部の曲率半径Ｒ2
が１〜５ｍｍであることを特徴とする請求項６に記載の
コーティングヘッド。 - 【請求項８】 請求項４〜７のいずれか１項に記載のコ
ーティングヘッドを用いた塗布方法において、前記合流
部における塗布液がレイノルズ数Ｒｅ２０００以下の層
流であることを特徴とする塗布方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000039456A JP2001224998A (ja) | 2000-02-17 | 2000-02-17 | コーティングヘッドおよび塗布方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000039456A JP2001224998A (ja) | 2000-02-17 | 2000-02-17 | コーティングヘッドおよび塗布方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001224998A true JP2001224998A (ja) | 2001-08-21 |
Family
ID=18563016
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000039456A Pending JP2001224998A (ja) | 2000-02-17 | 2000-02-17 | コーティングヘッドおよび塗布方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001224998A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009112940A (ja) * | 2007-11-06 | 2009-05-28 | Toppan Printing Co Ltd | ダイヘッド、塗布装置、光学フィルムの製造方法 |
| WO2015181918A1 (ja) * | 2014-05-27 | 2015-12-03 | 株式会社Sat | 塗布装置及び塗布方法 |
| WO2022065710A1 (ko) * | 2020-09-25 | 2022-03-31 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | 매니폴드가 개선된 다중 슬롯 다이 코터 |
| WO2022114510A1 (ko) * | 2020-11-24 | 2022-06-02 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | 코팅액 유동을 개선한 슬롯 다이 코터 |
-
2000
- 2000-02-17 JP JP2000039456A patent/JP2001224998A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009112940A (ja) * | 2007-11-06 | 2009-05-28 | Toppan Printing Co Ltd | ダイヘッド、塗布装置、光学フィルムの製造方法 |
| WO2015181918A1 (ja) * | 2014-05-27 | 2015-12-03 | 株式会社Sat | 塗布装置及び塗布方法 |
| WO2022065710A1 (ko) * | 2020-09-25 | 2022-03-31 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | 매니폴드가 개선된 다중 슬롯 다이 코터 |
| CN115427158A (zh) * | 2020-09-25 | 2022-12-02 | 株式会社Lg新能源 | 具有改进的歧管的多狭缝模具涂布机 |
| US11772119B2 (en) | 2020-09-25 | 2023-10-03 | Lg Energy Solution, Ltd. | Multi-slot die coater with improved manifold |
| CN115427158B (zh) * | 2020-09-25 | 2024-02-23 | 株式会社Lg新能源 | 具有改进的歧管的多狭缝模具涂布机 |
| WO2022114510A1 (ko) * | 2020-11-24 | 2022-06-02 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | 코팅액 유동을 개선한 슬롯 다이 코터 |
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