JP2002001186A

JP2002001186A - 塗布方法及びその装置

Info

Publication number: JP2002001186A
Application number: JP2000186115A
Authority: JP
Inventors: Yasusuke Nakanishi; 庸介中西; Akira Goto; 陽後藤
Original assignee: Teijin Ltd
Current assignee: Teijin Ltd
Priority date: 2000-06-21
Filing date: 2000-06-21
Publication date: 2002-01-08

Abstract

(57)【要約】【課題】アプリケーターロールの表面が乾くことによ
る固形分の堆積を防止でき、塗布筋や塗布抜けといった
欠陥がない塗布方法及びその装置を提供する。【解決手段】走行するプラスチックフィルムの少なく
とも片面に該フィルムの走行方向と逆方向に回転するア
プリケーターロールで塗液を塗布する方法において、塗
液をアプリケーターロール上に移行させる手段の他に、
湿潤体をアプリケーターロールの背面上に移行させる手
段を別途設けることを特徴とする塗布方法、並びに走行
するプラスチックフィルムの少なくとも片面に該フィル
ムの走行方向と逆方向に回転するアプリケーターロール
で塗液を塗布する装置において、塗液をアプリケーター
ロール上に移行させる手段の他に、湿潤液をアプリケー
ターロールの背面上に移行させる手段を別途設けること
を特徴とする塗布装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は塗布方法及びその装
置に関し、さらに詳しくは走行するプラスチックフィル
ムに塗液をフィルムの走行方向と逆方向に回転するアプ
リケーターロールで塗布する際、筋等の塗布欠陥のない
良好な塗布を行える塗布方法およびその装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】プラスチックフィルムに機能性、例えば
易接着性、易滑性、ガス遮断性、防湿性、制電性、イン
ク受容性等を付与する目的で、フィルムにこれらの機能
を備えた塗膜を塗布加工することが広く行われている。
この加工に用いるコーターとしては、例えばリバースコ
ーター、キスロールコーター等が知られている。これら
のコーターはアプリケーターロール上で予め計量された
塗膜をフィルム上に転写するため、フィルムの平面性を
意識することなく均一な塗布を行えるメリットがある。
その反面、アプリケーターロールは、通常空気中に暴露
されており塗液が乾きやすく、ロール上に堆積した固形
分が核（以後スカムと呼ぶ）となってフィルム上に現れ
る筋欠陥が生じ易いデメリットがあった。

【０００３】アプリケーターロール上のスカムを低減す
る塗布方法及びその装置については、例えば特開平８−
７１４７４号公報に、走行するフィルムにファウンテン
ダイにより予め塗液を塗布する塗布方法及びその装置が
開示されている。

【０００４】しかし、フィルム上に予めダイを用いて塗
布する方法では、フィルムの皺などによって塗布抜けが
発生してしまう問題があった。そもそもダイによる塗工
はダイ先端とフィルムの微小な間隙で計量しながら塗布
するため、皺による僅かな間隙変化であっても塗布抜け
しやすい性質を持っており、この未塗布部が続く下流側
のアプリケーターロールを通過することで、薄塗り部と
なってしまう。特にフィルムの製膜工程で塗布する場
合、張力変動やフィルム幅方向の張力分布があって長時
間に渡りフィルムの平面性を維持することが困難で、皺
による塗布欠陥が顕在化していた。

【０００５】また、塗工面が随時更新されないダイで
は、スカムがダイ先端に定在化し易く筋欠陥を生じてし
まう問題があった。一方、ダイの対面にバックアップロ
ールを設け、ダイとフィルムの位置関係を固定すること
もできるが、フィルムの両面に塗布できない問題があっ
た。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、アプ
リケーターロールの表面が乾くことによる固形分の堆積
を防止でき、塗布筋や塗布抜けといった欠陥がない塗布
方法及びその装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、１．走行するプラスチックフィルムの少なくとも片面
に該フィルムの走行方向と逆方向に回転するアプリケー
ターロールで塗液を塗布する方法において、塗液をアプ
リケーターロール上に移行させる手段の他に、湿潤体を
アプリケーターロールの背面上に移行させる手段を別途
設けることを特徴とする塗布方法、並びに２．走行するプラスチックフィルムの少なくとも片面
に該フィルムの走行方向と逆方向に回転するアプリケー
ターロールで塗液を塗布する装置において、塗液をアプ
リケーターロール上に移行させる手段の他に、湿潤液を
アプリケーターロールの背面上に移行させる手段を別途
設けることを特徴とする塗布装置である。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、図面を引用して本発明を説
明する。図１は、本発明の１つの実施態様で、アプリケ
ーターロールとスリットダイを含む塗布装置を示す側面
図である。

【０００９】図１において、１はアプリケーターロー
ル、２は走行フィルム、３はスリットダイ、４は塗膜、
５は湿潤液膜、６はドクターバー（掻き取り装置）、７
はピックアップロール、ａはフィルムの走行方向、ｂは
ロール１の回転方向、ｃは塗工部、ｄはアプリケーター
ロールの背面である。

【００１０】尚、本発明において、アプリケーターロー
ルの背面とは、回転するアプリケーターロールの外周面
において、ロール面上の塗液がフィルムに剥離転写され
てから、ピックアップロールなどから塗液がロール面上
に移される迄の間のアプリケーターロールの外周面のこ
とをいう。

【００１１】本発明における塗布方法は、ピックアップ
ロールで汲み上げた塗液をアプリケーターロール上に移
行させ、次いでアプリケーターロール上にある塗液（膜
状塗液）を走行フィルムに剥離転写し塗布する。アプリ
ケーターロールとピックアップロールの速度比を変える
ことで、塗液を計量し所定の塗膜厚みを実現できるが、
例えばピックアップロールと図示しないグラビア計量ロ
ールを用い計量してもよく、またアプリケーターロール
が単に計量グラビアロールであっても良い。

【００１２】塗工部ｃではアプリケーターロール上の塗
液の殆どがフィルム上に転写される。しかし、塗工部を
通過したロールの背面ｄにはフィルム上に移行できなか
った僅かな塗液が薄膜として残存するため乾きやすくス
カム状の固形分が乾燥堆積しやすく、塗布筋が生じ易
い。従ってアプリケーターロールの背面ｄにスリットダ
イ３を設け、湿潤液を塗布することで乾燥を防止するこ
とが本発明の好ましい特徴である。

【００１３】スリットダイには従来から知られ用いられ
ているものを使用できる。材質としては錆にくいアルミ
またはＳＵＳ６３０が好ましい。スリットの間隔は幅方
向に均一に湿潤液を押出せる点で４０〜２００μｍが好
ましく、更に７０〜１２０μｍが好ましい。ダイ先端の
形状はアプリケーターロールの形状に合わせた局面形状
にすることで良好に湿潤液を塗布できるが、先端の日常
管理を容易にするために平面であっても乾燥を防止する
効果を十分に発揮できる。

【００１４】湿潤液をスリットダイへ供給する方法はホ
ースポンプやダイヤフラムポンプを例示でき、また加圧
タンクを用いて静圧をかけ供給しても良い。また、スリ
ットダイ以外に、スプレーで湿潤液をアプリケーター背
面に噴霧塗布する、或いは湿潤液を含浸したスポンジで
塗布しても、アプリケーターロール背面の乾燥を防止で
きる。

【００１５】一方、アプリケーターロールの背面に塗布
する湿潤液としては、塗膜４を形成する塗液と同じ液体
成分のものが好ましく、固形分も含めて塗液と同じ成分
のものであっても良い。また、ロールの背面の湿潤液膜
５の膜厚を厚くすることが乾燥防止に効果がある。

【００１６】本発明において、湿潤液には水を用いるこ
とが特に好ましい。この場合、下流側に水を掻き取る装
置６を設ける。水にはアプリケーターロールとの濡れ性
を良くするために界面活性剤を少量加えても良い。ま
た、掻き取り装置６は例えばドクターバーを用いること
ができる。ドクターバーの材質としては、例えばポリウ
レタン、発泡ポリスチレン、ポリエチレンテレフタレー
トを好ましく挙げることができる。またドクターバーは
通常アプリケーターロールの背面に設けるが、ピックア
ップロール７がアプリケーターロールより高速かつリバ
ース回転する場合はピックアップロールの背面に設けて
も同等の効果を発揮できる。

【００１７】尚、ピックアップロールの背面とは、回転
するピックアップロールの外周面において、ロール面上
の塗液がアプリケーターロールに剥離転写されてから、
塗液槽などから塗液がロール面上に移される迄の間のピ
ックアップロールの外周面のことをいう。

【００１８】塗膜４を形成する塗液としては、フィルム
に例えば易接着性層、易滑性層、ガス遮断性層、防湿性
層、制電性層、インク受容性層等の機能性層を塗設する
ための機能成分を固形分として含む塗液を挙げることが
できる。

【００１９】塗液の固形分としては、上記の機能成分の
他、塗膜とフィルムとの接着性を良好なものとするため
バインダー成分も含めることができる。バインダー成分
としては、例えばポリエステル樹脂、ポリウレタン樹
脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ビニル樹脂、アクリ
ル変性ポリエステル、ポリエーテル、水溶性樹脂等を用
いることができる。

【００２０】本発明における塗液は、水に上記の機能成
分やバインダー成分が溶解および／または分散した水性
塗液を使用することが特に好ましい。この水性塗液には
機能成分やバインダー成分に、例えばフィラー、界面活
性剤、酸化防止剤、帯電防止剤、着色剤、顔料、蛍光増
白剤、可塑剤、架橋剤、潤滑剤、紫外線吸収剤等の成分
を添加することができる。

【００２１】水性塗液の固形分濃度は通常、１〜３０ｗ
ｔ％であるが、特に２〜２０ｗｔ％が望ましい。水性塗
剤には少量の有機溶剤を含ませてもよい。

【００２２】本発明においては、走行フィルム２の少な
くとも片面に塗膜４を設ける。アプリケーターロール１
は通常クロムメッキし、表面を研磨した鏡面ロールを用
い走行フィルムに傷が入ることを軽減するが、該アプリ
ケーターロール表面にも傷が入らない様に表面にＤＬＣ
（ダイアモンドライクカーボン）コートやＷＣコートし
たものを研磨し耐削れ性を有するものを使用すると、塗
布欠陥のない塗工を長期に渡り行える。

【００２３】本発明において走行フィルム２としては、
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、ポリブチレンテレフタレート等の如きポ
リエステルフィルム、ナイロン６、ナイロン６６、ナイ
ロン１２等の如きポリアミドフィルム、ポリエチレン、
ポリプロピレン、ポリメチルペンテン等の如きポリオレ
フィンフィルム、またそれぞれのポリマーをブレンドし
たフィルム等を例示できる。前記フィルムの中でもポリ
エステルフィルムを用いることが好ましい。

【００２４】ポリエステルフィルムを構成するポエステ
ルは、ジカルボン酸成分とグリコール成分とからなる結
晶性線状ポリエステルであることが好ましい。このジカ
ルボン酸成分としてはテレフタル酸、イソフタル酸、
２，６−ナフタレンジカルボン酸、ヘキサヒドロテレフ
タル酸、４，４’−ジフェニルジカルボン酸、アジピン
酸、セバシン酸、ドデカンジカルボン酸等を例示するこ
とができる。これらの中、特にテレフタル酸、２，６−
ナフタレンジカルボン酸が好ましい。

【００２５】またグリコール成分としてはエチレングリ
コール、プロピレングリコール、１，３−プロパンジオ
ール、１，６−ヘキサンジオール、ジエチレングリコー
ル、ジプロピレングリコール、トリエチレングリコー
ル、ビスフェノールＡ、１，４−シクロヘキサンジメタ
ノール、ポリエチレングリコール、ポリテトラメチレン
グリコール等を例示することができる。これらの中、特
にエチレングリコールが好ましい。

【００２６】前記ポリエステルは常法により製造するこ
とができるが、この平均分子量は１０，０００以上であ
ることが好ましい。ポリエステルには、滑剤として、シ
リカ、アルミナ、カオリン、炭酸カルシウム、酸化チタ
ン、グラファイト、カーボンブラック、架橋シリコーン
樹脂、メラミン樹脂、架橋ポリスチレン、架橋アクリル
樹脂等の微粒子を含有させることが好ましい。また所望
により、酸化防止剤、帯電防止剤、着色剤、顔料、蛍光
増白剤、可塑剤、架橋剤、潤滑剤、紫外線吸収等を添加
することもできる。

【００２７】本発明においては、走行フィルム２は従来
から知られている方法、条件で、または当業界に蓄積さ
れている方法、条件で製造することができる。例えば、
前記ポリエステルを溶融押出し、急冷固化して未延伸フ
ィルムとし、該未延伸フィルムを延伸、熱固定処理する
ことで製造することができる。延伸処理は少なくとも一
軸方向に行うが、二軸方向に行うのが好ましい。延伸
は、通常ポリエステルの二次転移点以上の温度で、各方
向に２倍以上、好ましくは３倍以上の倍率で行う。

【００２８】本発明では、かかるプラスチックフィル
ム、特にポリエステルフィルムの製造過程において、水
性塗液を塗布し、その後乾燥、延伸処理を行うのが好ま
しい。更に好ましくは縦延伸フィルムに水性塗液を塗布
し、乾燥後または乾燥しつつ横方向に延伸する。必要な
ら更に縦方向や横方向に再延伸し、更に熱処理して積層
フィルムとする。ＷＥＴ塗布量は１〜２０ｇ／ｍ²、特
に２〜１２ｇ／ｍ²が好ましい。塗布した後、好ましく
は乾燥しつつ横方向に延伸するが、必要であれば更に縦
方向及び／または横方向に再縦延伸し、熱処理すること
ができる。乾燥、延伸後の塗布層厚さは０．００５〜３
μｍ、特に０．０１５〜１μｍが好ましい。以下、実施
例により本発明を更に説明する。

【００２９】[実施例１]図１に示す塗布装置を用い、フ
ィルム製造工程でのインラインコーティングを行った。
固有粘度０．６１のポリエチレンテレフタレート（滑剤
含有、Ｔｇ＝７８℃）を押出ダイから２８０〜３００℃
の温度で溶融押出し、これを約３０℃に維持してある回
転冷却ドラム上で静電印加しつつ急冷して未延伸フィル
ムを得た。次いで該未延伸フィルムを１０５℃にて長手
方向に３．６倍延伸して製品部の厚みが７５μｍの一軸
延伸フィルムを得た。この８０ｍ／分で製膜されている
一軸延伸フィルムの製品部の片面に、後述の組成を有す
る塗液をフィルムスピードのおよそ１．２倍の周速で逆
回転するアプリケーターロールにて塗布した。この際
に、アプリケーターロールの背面の乾きを防止するた
め、イオン交換水に界面活性剤を少量加えた湿潤液をス
リットダイ３から押出しアプリケーターロール上にプレ
コートし、続くポリエチレンテレフタレート性のドクタ
ーバーで湿潤液を掻きおとし回収しつつ塗布した。次い
で、塗液を塗布した一軸延伸フィルムを１２０℃で幅方
向に３．８倍に延伸し２２０℃にて固定長で緊張熱処理
を行い二軸配向ポリエステルフィルムを得た。

【００３０】上記乾き防止の対策により、連続２４時間
の間、塗布筋や塗布抜けといった欠陥のない良好な塗布
状態で製品を得ることができた。

【００３１】塗液：酸成分がテレフタル酸（９０モル
％）、イソフタル酸（６モル％）および５−スルホイソ
フタル酸カリウム（４モル％）、グリコール成分がエチ
レングリコール（９５モル％）およびネオペンチルグリ
コール（５モル％）の共重合ポリエステル（Ｔｇ＝６８
℃）が８０重量％、Ｎ，Ｎ’−エチレンビスカプリル酸
アミドが５重量％、アクリル系樹脂微粒子（平均粒径：
０．０３μｍ）が１０重量％およびポリオキシエチレン
ノニルフェニルエーテルが５重量％の組成からなる、固
形分濃度８％の水性塗液。

【００３２】[実施例２]スリットダイ３の替わりに、イ
オン交換水に界面活性剤を少量加えた湿潤液と圧空を混
合圧搾しつつ噴射するスプレーを用いた以外は、実施例
１と同様の方法で連続２４時間の生産塗工を行った。結
果、塗布筋や塗布抜けといった欠陥のない良好な塗布状
態で製品を得ることができた。

【００３３】[実施例３]スリットダイ３の替わりに、イ
オン交換水に界面活性剤を少量加えた湿潤液を含浸させ
たスポンジを用いた以外は実施例１同様の方法で連続２
４時間の生産塗工を行った。結果、塗布筋や塗布抜けと
いった欠陥のない良好な塗布状態で製品を得ることがで
きた。

【００３４】[実施例４]図１に示す塗布装置を２台用
い、一軸延伸フィルムの製品部の両面に塗液を塗布した
以外は、実施例１と同様の製膜条件、塗工条件にてフィ
ルムの両面に塗膜を塗設した。この結果、連続２４時間
の間、塗布筋や塗布抜けといった欠陥のない良好な塗布
状態で製品を得ることができた。

【００３５】[比較例１]図２に示した従来法の塗布装置
を用いた以外は実施例１と同様の製膜条件で塗布した。
ただし、フィルム上にダイを用いプレコートする液はア
プリケーターロールに用いたものと同じ塗液を用いた。
塗布開始後、１時間でダイの塗工部でフィルム上に皺が
走りだしたため、サンプリングしたフィルムの表面を暗
室でハロゲンライトで照らし観察したところ、フィルム
上に楕円状の塗布抜け部があった。次いで約４時間後、
ダイの先端にスカム状の固形物が定在し、筋が２本発生
した。その後筋が増加してきたので塗布を中止した。後
日、サンプリングしたフィルムにアルミ蒸着を施し表面
を見たところ、筋欠陥が見つかった。

【００３６】[比較例２]スリットダイ３とドクターバー
を取り除いた以外は実施例１と同様の条件で塗布した。
塗布開始後、約２時間でアプリケーターロールの表面が
乾燥し白くなったためフィルムをサンプリングしハロゲ
ンライトでフィルム表面を観察したところ、多数の筋欠
陥が見つかったため塗布を中止した。

【００３７】

【発明の効果】本発明の塗布方法及び塗布装置によれ
ば、アプリケーターロールの表面が乾くことを防止で
き、塗布筋や塗布抜けといった欠陥がない塗布及び製膜
を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一つの実施形態を示す塗布装置の側面
図である。

【図２】従来技術の塗布装置を示す側面図である。

【符号の説明】

１アプリケーターロール２走行フィルム３スリットダイ４塗膜５湿潤液膜６ドクターバー（掻き取り装置）７ピックアップロールａフィルムの走行方向ｂロール１の回転方向ｃ塗工部ｄアプリケーターロールの背面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 4D075 AC55 AC86 CA47 DA04 DB31 4F040 AA22 AC01 BA24 CB02 CB33 CB35 4F041 AA12 AB01 BA05 BA12 CA02 CA15 4F042 AA22 CB03 DD07 DD09

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】走行するプラスチックフィルムの少なく
とも片面に該フィルムの走行方向と逆方向に回転するア
プリケーターロールで塗液を塗布する方法において、塗
液をアプリケーターロール上に移行させる手段の他に、
湿潤液をアプリケーターロールの背面上に移行させる手
段を別途設けることを特徴とする塗布方法。
【請求項２】湿潤液をアプリケーターロール上に移行
させる手段がスリットダイである請求項１に記載の塗布
方法。
【請求項３】湿潤液をアプリケーターロール上に移行
させる手段が該湿潤液を圧空にて噴射するスプレーであ
る請求項１に記載の塗布方法。
【請求項４】湿潤液をアプリケーターロール上に移行
させる手段が、湿潤液を含浸したスポンジである請求項
１に記載の塗布方法。
【請求項５】湿潤液をアプリケーターロール上に移行
させた以降に、該湿潤液を掻き取る手段を設けた請求項
１〜４のいずれか１項に記載の塗布方法。
【請求項６】掻き取り手段がドクターバーである請求
項５に記載の塗布方法。
【請求項７】走行するプラスチックフィルムの少なく
とも片面に該フィルムの走行方向と逆方向に回転するア
プリケーターロールで塗液を塗布する装置において、塗
液をアプリケーターロール上に移行させる手段の他に、
湿潤液をアプリケーターロールの背面上に移行させる手
段を別途設けることを特徴とする塗布装置。
【請求項８】湿潤液をアプリケーターロール上に移行
させる手段がスリットダイである請求項７に記載の塗布
装置。
【請求項９】湿潤液をアプリケーターロール上に移行
させる手段が該湿潤液を圧空にて噴射するスプレーであ
る請求項７に記載の塗布装置。
【請求項１０】湿潤液をアプリケーターロール上に移
行させる手段が、湿潤液を含浸したスポンジである請求
項７に記載の塗布装置。
【請求項１１】湿潤液をアプリケーターロール上に移
行させた以降に、該湿潤液を掻き取る手段を設けた請求
項７〜１０のいずれか１項に記載の塗布装置。
【請求項１２】掻き取り手段がドクターバーである請
求項１１に記載の塗布装置。