JP2002273315A - 塗布液送液方法及び塗布装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明の目的は、塗膜上の欠陥発生を防止す
るため、塗布液中の異物を濾過しつつ送液する方法にお
いて、塗布液を精密に濾過でき、かつ、目詰まり等によ
る濾材の交換が少なく長時間連続塗布が可能な塗布液送
液方法及び塗布装置を提供することにある。 【解決手段】 塗布液を、濾過装置Ａを通過させた後、
一旦バッファタンクに受け、その後濾過装置Ｂを通過さ
せコーターへ送液する塗布液送液方法であって、濾過装
置Ａが濾過装置Ｂより濾過精度が高いことを特徴とする
塗布液送液方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、新しい塗布液送液
方法及び塗布装置に関し、より詳しくは、塗布液を精度
よく安定して濾過できる塗布液送液方法及び塗布装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】塗布における濾過については、Ｅｄｇａ
ｒ Ｇｕｔｏｆｆ，Ｅｄｗａｒｄ Ｃｏｈｅｎ著「Ｃｏ
ａｔｉｎｇ ａｎｄ Ｄｒｙｉｎｇ Ｄｅｆｅｃｔｓ」
ｐ６３〜６５ 等において記載されている。総じてサー
フェスタイプは短時間で目詰まりを起こしやすく濾材の
交換頻度が増えるがデプスタイプの濾材よりも絶対濾過
精度が得やすい等、また、サーフェスタイプ、デプスタ
イプの濾過の特徴も述べられている。

【０００３】塗布液中に異物が存在すれば、塗膜上に欠
陥となって製品品質を落としたり、ロスを増大させたり
することはよく知られており、それを防ぐために塗布液
を濾過し、異物を除去することが通常行われてきた。塗
布液中の異物は濾過を可能な範囲で精密にすればするほ
ど捕捉効率が上がり、塗膜への悪影響も少なくなる。し
かしながら、精密にすればするほど濾材の目詰まりは早
くなり、送液ラインの圧力上昇を招き、塗布を中断し濾
材を交換しなければならない。すなわち濾過精度を精密
にすれば、生産性が低下してしまうという問題点があ
る。その濾材のライフを伸ばすために多段で濾過し、送
液ライン下流へ行くに従い濾過精度を高くすることも行
われるが、必ずしも十分とはいえない。

【０００４】又、製品性能上、塗布液中には固体微粒子
を含むことも多く、その際には所望の粒径は濾材を通過
し粗大な粒子は濾過されることが望ましく、濾過はその
バランスの最適濾過精度で行う必要がある。通常微粒子
はある程度の粒径分布を有しているため、そのバランス
をとった濾過精度といっても、長時間の塗布となれば、
目詰まりは避けられない。

【０００５】目詰まりした際の濾材交換を迅速にするた
めに濾過装置を並列で設置しておき、切り替えるなども
よく行われるが、短時間にしろ塗布を中断させなければ
ならない。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、塗膜
上の欠陥発生を防止するため、塗布液中の異物を濾過し
つつ送液する方法において、塗布液を精密に濾過でき、
かつ、目詰まり等による濾材の交換が少なく長時間連続
塗布が可能な塗布液送液方法及び塗布装置を提供するこ
とにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、鋭意検討
の結果本発明の上記目的は以下の手段により達成される
ことを見いだしたものである。

【０００８】１．塗布液を、濾過装置Ａを通過させた
後、一旦バッファタンクに受け、その後濾過装置Ｂを通
過させコーターへ送液する塗布液送液方法であって、濾
過装置Ａが濾過装置Ｂより濾過精度が高いことを特徴と
する塗布液送液方法。

【０００９】２．塗布液を、濾過装置Ａを通過させた
後、一旦バッファタンクに受け、その後濾過装置Ｂを通
過させコーターへ送液する塗布液送液方法であって、濾
過装置Ａがサーフェスタイプの濾過装置であり、濾過装
置Ｂがデプスタイプの濾過装置であることを特徴とする
塗布液送液方法。

【００１０】３．濾過装置がコーターヘッドに直接取り
付けられていることを特徴とする塗布装置。

【００１１】本発明は写真感光材料、熱現像感光材料、
印刷製版材料、磁気記録材料、感圧及び感熱記録材料な
どの製造において連続走行する長尺支持体に塗布液を塗
布する工程の改良に関し、塗布した後に塗膜中の溶媒を
乾燥する工程に関するものである。

【００１２】従来より連続走行している支持体に塗布液
を塗布する方法としては、各種提案されており、本発明
で用いられる塗布方式は特に限定されない。例えばＥｄ
ｗａｒｄ Ｃｏｈｅｎ， Ｅｄｇａｒ Ｇｕｔｏｆｆ著
「ＭＯＤＥＲＮ ＣＯＡＴＩＮＧ ＡＮＤ ＤＲＹＩＮ
Ｇ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ」に述べられている。また、
単層塗布のみならず、スライドコーターやエクストルー
ジョンコーターやカーテンコーターなど複数のスリット
を有するコーティングダイを用いることにより、同時に
重層塗布することも可能である。

【００１３】本発明に用いられる塗布液は、特に限定さ
れず、ポリマーを溶解した塗布液やさらに液中に粒子を
分散させた塗布液等様々な塗布液に適用できる。また、
塗布液中の溶媒についても特に限定されず、水、有機溶
剤を溶媒系に適用できる。

【００１４】また、本発明に適用される支持体も特に限
定されず、紙、プラスチック、金属などの支持体に適用
できる。代表的支持体の材質としては、プラスチックで
はポリエチレンテレフタレート、金属ではアルミニウム
などが挙げられる。

【００１５】通常、上記の支持体上に塗布液中の異物を
除いて高品質で欠陥のない塗膜を得るため、塗布液を濾
過して塗布することが行われている。塗布液を濾過して
塗布を行い濾過装置に用いる濾材のライフを伸ばすため
には、複数の濾過装置を直列に配置し、送液ライン下流
へ行くに従い精密な濾過精度の濾過装置を用いることが
よく行なわれる。例えば図１は従来の塗布液送液方法を
もちいた塗布装置の概略図であり、この場合送液経路中
の二つの濾過装置（Ｆ１）、（Ｆ２）どちらが目詰まり
を起こしても塗布は中断せざるを得ず、必ずしも充分な
濾材のライフ延長を得るまではいかないのが現状であ
る。

【００１６】また、目詰まりした際の濾材交換を迅速に
するために複数の濾過装置を並列で設置しておき、切り
替えるなどもよく行われるが、濾材交換のためには短時
間にしろ塗布を中断させなければならない。

【００１７】本発明者はこれら問題点を解決するために
以下の発明に至ったものである。本発明に係わる塗布液
送液方法をもちいた塗布装置の概略図を図２に示す。ま
ず、塗布液を塗布液貯蔵タンク（Ｔ）より送液し、一旦
バッファタンク（Ｔｂ）に受ける。そのバッファタンク
（Ｔｂ）に受ける手前で濾過装置Ａ（ＦＡ）にて濾過を
行う。この濾過装置Ａ（ＦＡ）では精密に濾過し、従っ
て濾材の交換頻度が多くても構わない。その後バッファ
タンク（Ｔｂ）からコーターヘッド（Ｃ）へ送液し、塗
布を行うが、この間に濾過装置Ｂ（ＦＢ）を配置する。
この濾過装置Ｂ（ＦＢ）は濾過装置Ａ（ＦＡ）よりも粗
い濾過精度とする。すなわち、濾過装置Ａ（ＦＡ）は濾
過装置Ｂ（ＦＢ）よりも濾過精度が高い濾過装置とす
る。

【００１８】濾過精度については、絶対濾過精度、準絶
対濾過精度または公称濾過精度等いくつかの数値あり、
例えば通常絶対濾過精度とは９９．９９％の粒子を捕捉
できる粒径で表され、準絶対濾過精度とは９９．９％の
粒子を捕捉できる粒径であらわされ、公称濾過精度とは
９５％の粒子が捕捉できる粒径で表されるという様に精
度の異なったいくつかの表し方があるが、請求項１で記
載した濾過精度が高いという意味は、絶対濾過精度同士
又は準絶対濾過精度同士等同じ基準で比較したときにと
いうことであり、異なった精度同士で比較しても意味が
ない。

【００１９】濾過精度の高い濾過装置Ａ（ＦＡ）で予め
精密に濾過しているので、濾過装置Ｂ（ＦＢ）では殆ど
目詰まりを起こさないため長時間連続塗布が可能にな
る。尚、濾過装置Ａ（ＦＡ）は精密に濾過を行うため目
詰まりを起こしやすく、貯蔵タンクからバッファタンク
への送液を止め濾材を交換することになるが、バッファ
タンクにストックしてある液量で塗布を継続することが
でき、中断する必要がなくなる。尚、それぞれの差圧か
ら濾材の交換時期を知るため、それぞれの濾過装置の入
り側と出側（一次側と二次側）に圧力計（ＰＧ）が具備
され、差圧を検知出来るようになっている。

【００２０】一般に写真感光材料、熱現像感光材料、印
刷製版材料、磁気記録材料、感圧及び感熱記録材料など
の精密塗布において用いられる濾過装置の絶対濾過精度
又は準絶対濾過精度としては、塗布される塗膜のウェッ
ト厚みをｈ（μｍ）とすると、０．０５×ｈ〜５×ｈμ
ｍの範囲が好ましく、濾過装置Ａ及びＢの濾過精度の差
としては５〜１００μｍの範囲が好ましい。

【００２１】また、バッファタンクの直前に配置する前
記濾過装置Ａ（ＦＡ）及びコーターヘッドの直前に配置
する濾過装置Ｂ（ＦＢ）を組み合わせた塗布装置におい
ては、それぞれの濾過装置においてサーフェスタイプと
デプスタイプを組み合わせて濾過することが有効であ
る。一般的にフィルターとしては、フィルター濾材の内
部で異物を捕捉する、デプスタイプ（厚み濾過型）と、
フィルターの濾材の表面で異物を捕捉する、サーフェス
タイプ（面濾過型）の２種類がある。サーフェスタイプ
は、絶対濾過精度が得やすく、濾過精度以上の粒子を確
実に捕捉する特性を有しており、少なくとも１度は通過
させたいという場合が多い。総じてサーフェスタイプは
短時間で目詰まりを起こしやすいため、そこでまず塗布
液貯蔵タンクより送液し一旦バッファタンクに受ける際
に、そのバッファタンクに受ける手前でサーフェスタイ
プの濾過装置Ａ（ＦＡ）にて濾過を行う。その後バッフ
ァタンクからコーターへ送液し、塗布を行うが、この間
にデプスタイプの濾過装置Ｂ（ＦＢ）を配置する。こう
することでサーフェスタイプにて確実に粗大粒子を除去
でき、尚且つデプスタイプの効果で長時間の濾材ライフ
が得られる。濾過装置Ａは確実に粗大粒子を除去できる
ため、多少濾過装置Ｂより濾過精度をおとすことも可能
であるが、好ましくは、サーフェスタイプの濾過装置Ａ
はデプスタイプの濾過装置Ｂよりも絶対濾過精度、又は
準絶対濾過精度が高い方が好ましい。この様にして、同
様にサーフェスタイプの濾過装置及びデプスタイプの濾
過装置を組み合わせて、塗布を中断することなく、長時
間連続塗布が可能となる。

【００２２】本発明に係わるこれら濾過装置Ａ及びＢに
おいて用いられるフィルターカートリッジの例として
は、サーフェスタイプについては日本ポール（株）製エ
ポセル、ポールセル、リジメッシュ、ロキテクノ（株）
製ミクロピュア、サスピュア、東洋濾紙（株）製ＴＣ
Ｐ、ＴＣＰＥ、ＴＣなどが挙げられ、デプスタイプにつ
いては日本ポール（株）製プロファイル、（株）ロキテ
クノ製マイクロシリア、ダイア、ダイアII（Ｐ）、ダイ
アII（Ｃ）、ピュアロン、シリアクリーン、ＳＬ、ＳＬ
Ｎ、グラスロン、東洋濾紙（株）製ＴＣＰＤ、ＴＣＷ−
ＰＰ、ＴＣＷ−ＣＳ、ＴＣＷ−ＥＰなどが挙げられるが
これらに限定されない。

【００２３】図３は塗布装置の一例を示す概略図である
が、塗布液の送液ラインは、仮に上流で精密に濾過した
としても、このように、コーターヘッドからみて一番近
い位置にある濾過装置Ｆによる濾過後の送液の配管がコ
ーターヘッドまで距離が長く、配管内体積が実質的に大
きいと、濾過後の送液配管内の洗浄不良による異物や濾
過後コーターまでの配管内に析出してしまう異物などの
懸念がある。このような異物をコーターに流入させてし
まえば、塗膜上にスジ状やスポット状の欠陥が発生しや
すくなる。それに対する対策として、塗布装置の直前、
コーターへの最下流に濾過装置を配置することが好まし
く、図４はコーターに濾過装置Ｆを直接取り付けた好ま
しい塗布装置の一例を示す概略図である。

【００２４】塗布装置の直前、コーターへの最下流或い
はコーターヘッドに濾過装置を直接取り付けるとは、フ
ィルタを通過してからの配管の内容積が実質的に他の配
管部分に比較して無視できる大きさであるということを
意味しており、塗布時の送液流量をＱ（ｍｌ／ｍｉｎ）
とするとその内容積はＱ（ｍｌ）以下が好ましい。

【００２５】これらの対策により、前記懸念点を最大限
減ずることができる。この場合でも図４における塗布液
タンクＴをバッファタンクとし、バッファタンク手前に
前記濾過装置Ａを配置し、このコーターヘッドに直接取
り付ける濾過装置を濾過装置Ｂとし、濾過装置Ａは濾過
装置Ｂよりも絶対濾過精度または公称濾過精度を高く設
定することが好ましい。そうすることより、コーターヘ
ッドの直前までの塗布液流路において発生する、塗布故
障の原因となるゴミや凝集物を取り除くことが出来、か
つ、塗布途中で濾過装置Ｂの目詰まりを起こすことが殆
どないので、目詰まりのたびに一々、塗布を中断して濾
過装置Ｂのフィルタの交換を行う必要はなくなり、長時
間連続的に効率よく塗布が行える。

【００２６】

【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
るが、本発明はこれにより限定されるものではない。

【００２７】（比較例１〜６及び実施例１〜６）１００
０ｍｍ幅１００μｍ厚のポリエチレンテレフタレート支
持体に対し、以下の成分から成る塗布液をエクストルー
ジョン塗布方式にて塗布した。塗布量は１ｍ²あたりの
付き量で表した。

【００２８】 メチルエチルケトン ４５ｇ／ｍ² セルロースアセテートブチレート樹脂 ５ｇ／ｍ² 平均粒子サイズ１０μｍシリカ粒子 ５０ｍｇ／ｍ² 塗布速度は３０ｍ／ｍｉｎにて、濾過装置Ａ（ＦＡ）及
びＢ（ＦＢ）に用いるフィルタを表１に示すように変化
させて、それぞれ長時間連続塗布を行い、連続塗布可能
時間を調査した。尚濾過装置Ａ（ＦＡ）に用いたフィル
タをフィルタＡとし、濾過装置Ｂ（ＦＢ）に用いたフィ
ルタをフィルタＢとして表した。

【００２９】図２の塗布装置を用い、コーターへ送液を
行い、濾過装置Ａ、Ｂ（ＦＡ，ＦＢ）それぞれの入側、
出側の差圧を測定しながら、濾過装置Ｂ（ＦＢ）の差圧
が０．４ＭＰａ以上となったときに塗布を中断した。バ
ッファタンクは液量を維持するために、ポンプ１はポン
プ２より多い流量で送液ＯＮ／ＯＦＦし、バッファタン
クの液面レベルを制御した。濾過装置Ａ（ＦＡ）も差圧
が０．４ＭＰａ以上になったら、ポンプ１は停止しフィ
ルタを交換したが、フィルタ交換終了後、ポンプ１を再
起動しバッファタンクの液面レベル制御を再開、その濾
過装置Ａ（ＦＡ）のフィルタ交換作業の間もバッファタ
ンク内の液により塗布は継続して行なった。尚、仕上が
りの塗膜上に存在するシリカ粒子の密度はすべてほぼ同
等であり、塗膜上の欠陥も特に無く同等の塗膜性能が得
られている。

【００３０】

【表１】

【００３１】ＳＰＰ−４０：（株）ロキテクノ製サスピ
ュアフィルタカートリッジ２５０Ｌ−ＳＰＰ−４０（サ
ーフェスタイプ 準絶対濾過精度４０μｍ） ＳＰＰ−３０：（株）ロキテクノ製サスピュアフィルタ
カートリッジ２５０Ｌ−ＳＰＰ−３０（サーフェスタイ
プ 準絶対濾過精度３０μｍ） ＨＣ−５０ ：（株）ロキテクノ製シリアクリーンフィ
ルタカートリッジ２５０Ｌ−ＨＣ−５０（デプスタイプ
準絶対濾過精度４０μｍ） ＨＣ−１０ ：（株）ロキテクノ製シリアクリーンフィ
ルタカートリッジ２５０Ｌ−ＨＣ−１０（デプスタイプ
準絶対濾過精度３０μｍ） 以上のように、濾過装置Ａにて濾過装置Ｂより高い濾過
精度で濾過をすることにより長時間の連続塗布が可能に
なる。また濾過装置Ａに用いるフィルタをサーフェスタ
イプ、濾過装置Ｂに用いるフィルタをデプスタイプとす
ることにより長時間の連続塗布が可能になる。

【００３２】（比較例７及び実施例７）図３及び図４の
塗布装置を用い１０００ｍｍ幅１００μｍ厚のポリエチ
レンテレフタレート支持体に対し、以下の成分から成る
塗布液をエクストルージョン塗布方式にて塗布した。な
お濾過装置Ｆに取り付けるフィルタとしては（株）ロキ
テクノ製シリアクリーンフィルタカートリッジ６２・５
Ｌ−ＨＣ−７５（デプスタイプ準絶対濾過精度６０μ
ｍ）を用いた。

【００３３】 メチルエチルケトン ４５ｇ／ｍ² セルロースアセテートブチレート樹脂 ５ｇ／ｍ² 平均粒子サイズ１０μｍシリカ粒子 ５０ｍｇ／ｍ² 塗布速度は３０ｍ／ｍｉｎにて塗布し、塗布後の仕上が
り概観を評価した。具体的には塗布開始直後のサンプ
ル、塗布開始３０分後のサンプル、塗布開始６０分後の
サンプルの塗布面１ｍ×１ｍを観察し０．２ｍｍ以上の
スポット状欠陥の数をカウントした。尚、図３ではフィ
ルタからコーターまでの配管容積は約１０ｌ、フィルタ
からコーターヘッドまでの容積は約４００ｍｌである。

【００３４】スポット状欠陥の発生数をカウントした結
果を表２に示す。

【００３５】

【表２】

【００３６】以上のようにフィルタをコーターに直接取
り付けることにより、スポット状欠陥の発生を改善でき
る。特に、従来塗布開始直後に発生し易かったスポット
状欠陥を抑制することができる。

【００３７】

【発明の効果】塗布液を精密に濾過し、塗膜上の欠陥発
生を防ぐことができる。尚かつ、長時間連続塗布を可能
とし、生産性を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の塗布液送液方法をもちいた塗布装置の概
略図。

【図２】本発明の塗布液送液方法をもちいた塗布装置の
概略図。

【図３】濾過後の配管が長い塗布装置の一例を示す概略
図。

【図４】コーターに濾過装置を直接取り付けた塗布装置
の一例を示す概略図。

【符号の説明】

Ｔ 塗布液タンク Ｔｂ バッファタンク Ｐ，Ｐ１，Ｐ２ 送液ポンプ ＰＧ 圧力計 Ｆ，Ｆ１，Ｆ２，ＦＡ，ＦＢ 濾過装置 Ｃ コーターヘッド

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 塗布液を、濾過装置Ａを通過させた後、
   一旦バッファタンクに受け、その後濾過装置Ｂを通過さ
   せコーターへ送液する塗布液送液方法であって、濾過装
   置Ａが濾過装置Ｂより濾過精度が高いことを特徴とする
   塗布液送液方法。
2. 【請求項２】 塗布液を、濾過装置Ａを通過させた後、
   一旦バッファタンクに受け、その後濾過装置Ｂを通過さ
   せコーターへ送液する塗布液送液方法であって、濾過装
   置Ａがサーフェスタイプの濾過装置であり、濾過装置Ｂ
   がデプスタイプの濾過装置であることを特徴とする塗布
   液送液方法。
3. 【請求項３】 濾過装置がコーターヘッドに直接取り付
   けられていることを特徴とする塗布装置。