JP2003053226A - 塗布方法および塗布装置 - Google Patents

塗布方法および塗布装置

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JP2003053226A
JP2003053226A JP2001245959A JP2001245959A JP2003053226A JP 2003053226 A JP2003053226 A JP 2003053226A JP 2001245959 A JP2001245959 A JP 2001245959A JP 2001245959 A JP2001245959 A JP 2001245959A JP 2003053226 A JP2003053226 A JP 2003053226A
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coating
film
roll
running
meniscus
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JP2001245959A
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Shinji Numazawa
伸二 沼澤
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Toyobo Film Solutions Ltd
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Teijin DuPont Films Japan Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 走行フィルムへのオフラインコートまたはフ
ィルム製造工程でのインラインコートに適用でき、均一
かつ良好な外観を有する塗膜(コート層)を形成する塗
布方法を提供する。 【解決手段】 連続走行するプラスティックフィルム
に、塗剤を走行フィルムに対しリバース回転させたロー
ルで塗布する方法において、ロールの表面速度をプラス
ティックフィルムの走行速度より速くし、かつフィルム
進行方向の上流側、下流側のメニスカスを塗布端部で連
続させることを特徴とする塗布方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は塗布方法および塗布
装置に関し、更に詳しくは走行フィルムへのオフライン
コートまたはフィルム製造工程でのインラインコートに
適用でき、均一かつ良好な外観を有する塗膜(コート
層)を形成する塗布方法および塗布装置に関する。更に
はコーター部での塗液の発泡によりフィルム進行方向に
入る縦筋状塗布欠陥を解消するための技術に関する。
【0002】
【従来の技術】連続走行しているプラスティックフィル
ムの表面に水性の塗液を塗布するに際し、一般に水の表
面張力よりプラスティックフィルムの表面張力が低いた
め、そのままでは塗液が弾かれてしまう。そのため塗液
中に界面活性剤を含有させて、塗液の表面張力を下げる
ことが行われる。しかし界面活性剤の働きで塗液が発泡
しやすくなり、また一旦泡ができると消えにくくなる。
コーターの塗布部分で発泡すると、そこを起点にして塗
布面に縦筋状の塗布斑を発生し、製品価値がなくなる問
題が有る。
【0003】この問題に対して、塗液の循環がなく塗布
直前まで塗液が空気に接することのないダイコーティン
グ方式に関しては、特開平10−128211公報に示
されているように、塗布前の塗液を減圧脱気することが
効を奏した。しかし、塗膜形成に必要な量以上の塗液を
循環させ、また塗布前に塗液が空気に接する一般的ロー
ルコーターやディップコーターのような塗布方式をとる
場合、減圧脱気をしても循環中に再度塗液に空気が溶け
込むため、コーター部での発泡は避けられなかった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、上記
問題を解消し、均一かつ良好な外観を有する塗膜(コー
ト層)を形成でき、更にはコーター部での塗液の発泡に
よりフィルム進行方向に入る縦筋状塗布欠陥を解消する
塗布方法および塗布装置を提供することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の課題は、連続走
行するプラスティックフィルムに、塗剤を走行フィルム
に対しリバース回転させたロールで塗布する方法に於い
て、ロールの表面速度をプラスティックフィルムの走行
速度より速くし、かつフィルム進行方向の上流側、下流
側のメニスカスを塗布端部で連続させることを特徴とす
る塗布方法により解決される。
【0006】また、本発明の課題は、連続走行するプラ
スティックフィルムに、塗剤を走行フィルムに対しリバ
ース回転させたロールで塗布する装置に於いて、フィル
ムを塗布端部から2〜100mmの幅でロールから1〜
5mmの高さに持ち上げる装置 および/または ロー
ルの塗布端部分に、塗布部と段差がなく軸端に向かって
細くなる勾配1/100〜1/5、幅2〜20mmのテ
ーパを付けることでフィルム進行方向の上流側、下流側
のメニスカスを塗布端部で連続させる機能を備えたこと
を特徴とする塗布装置により解決される。
【0007】
【発明の実施の形態】以下、本発明を更に詳細に説明す
る。
【0008】本発明において連続走行するプラスティッ
クフィルムとしては、ポリオレフィンフィルム(例えば
ポリエチレン(PE)フィルム、ポリプロピレン(P
P)フィルム等)、ポリエステルフィルム(例えばポリ
エチレンテレフタレート(PET)フィルム、ポリエチ
レン−2、6−ナフタレートフィルム等)、ポリアミド
フィルム(例えばナイロン6フィルム、ナイロン66フ
ィルム等)、ポリエーテルエーテルケトンフィルム、ポ
リカーボネートフィルム等が例示できる。この中でもポ
リエステルフィルム、特にポリエチレンテレフタレート
フィルム、ポリエチレン−2、6−ナフタレートフィル
ムが好ましい。
【0009】前記フィルムの厚みは通常5〜800μ
m、好ましくは10〜200μmである。またフィルム
の走行速度は5〜1000m/minが好ましく、10
〜350m/minが最適である。
【0010】本発明において塗剤(以下、『塗液』とい
うことがある)は、フィルム表面に機能特性例えば、接
着性(易接着性、ヒートシール性を含む)、易滑性(走
行性)、帯電防止性、導電性、耐摩耗性、耐削れ性、耐
候性、離型性、耐薬品性(耐水性、耐溶剤性を含む)、
易印刷性、流滴性、防汚性、筆記性、遮光性、防水性、
ガスバリアー性等を付与する表面加工用の塗液であれば
如何なるものであっても良い。これらの塗液は従来から
知られ、あるいは用いられているものを用いることがで
きる。塗液の粘度としては0.001〜0.20Pa・
sが好ましく、特に0.0011〜0.020Pa・s
が好ましい。
【0011】図1は本発明による塗布装置の一例を示し
た説明図で、1はフィルム、2はアプリケータロール、
3は塗液溜まり、4はフィルムエッジリフター、5は上
流側メニスカス、6は下流側メニスカスである。矢印a
1は下流側メニスカスから上流側メニスカスへの泡の流
れを示したものである。矢印a2はフィルムの進行方
向、矢印a3はアプリケータロールの回転方向を示して
いる。
【0012】図2は図1をフィルム上流側から見た側面
図である。図3は図1をロール軸端方向から見た側面図
である。7は塗液、8は計量ロール、θはフィルムのロ
ールへの抱き角を表す。図4は本発明による塗布装置の
一例を示した説明図で、9はテーパ部である。図5は従
来の塗布装置の一例を示した説明図であり、p1、p2
は上流側および下流側メニスカスの切断ポイントであ
る。
【0013】従来の塗布装置では上流側メニスカス、下
流側メニスカスは塗布端部のp1およびp2で切断され
ていて不連続である。メニスカスの不連続点では気液界
面面積が増大、メニスカス内部圧力状態の急変のため、
塗布端部から空気を巻き込み発泡しやすい傾向がある。
また下流側メニスカスで発生した泡の逃げ所がないため
停滞し、縦筋状塗布斑を継続的に発生しやすい。
【0014】それに対し本発明の塗布装置では上流側の
メニスカスと下流側のメニスカスを塗布端部で結合、連
続させるため塗布端部での空気巻き込みを防ぐことがで
きる。また、走行フィルムに対してリバース回転するロ
ールの速度を走行フィルムの速度より高くすることで、
縦筋状塗布欠陥の原因となる下流側メニスカス上の泡
を、塗布端部を通して上流側に流すことが可能となる。
【0015】本発明における塗布装置は、最終的にフィ
ルムに塗液を転写させるロール(アプリケータロー
ル)、およびアプリケータロールに所望の厚みの塗膜を
形成する計量機構、塗液供給機構、エッジリフト機構か
らなる。計量機構は従来のコーターに利用されている、
ロール間のギャップや、グラビアロール、ナイフ等が利
用できる。塗液供給機構は説明を省略する。
【0016】本発明のロールは、表面に硬質クロームメ
ッキや、酸化クロム等のセラミックやタングステンカー
バイトを溶射し鏡面に研摩されたロール、グラビアロー
ルを対象とする。ロール端部にテーパを施す場合は、塗
布部と段差がなく軸端に向かって細くなる、勾配1/1
00〜1/5、幅2〜20mmのテーパにする。好まし
くは勾配1/50〜1/10、幅2〜20mmのテーパ
にするのがよい。
【0017】フィルムエッジリフターはフィルムの端部
をロールから持ち上げるもので、フィルムを塗布端部か
ら2〜100mmの幅でロールから1〜5mmの高さに
持ち上げることができるようにする。
【0018】フィルムのロールへの抱き角θは1〜10
°の範囲にするのがよく、それ以上ではフィルム端部を
ロールから持ち上げるのが難しくなり、それ以下では液
溜まりを安定に保持することが困難となる。より好まし
くはθを2〜7°の範囲にするのがよい。
【0019】
【実施例】実施例によって本発明を更に説明する。
【0020】[実施例1]固有粘度が0.65dl/g
(o−クロロフェノール溶液にて35℃で測定)のポリ
エチレンテレフタレートのペレットを180℃で5時間
真空乾燥した後に、270〜300℃に加熱された押出
機に供給し、押し出し成形ダイにより溶融シートを成形
した。更にこの溶融シートを表面温度25℃の冷却ドラ
ム上に静電気で密着固化し、未延伸フィルムを得た。次
いでこの未延伸フィルムを、80〜100℃の加熱ロー
ル群で加熱し縦方向に3.2倍一段階で縦延伸し、20
〜50℃のロール群で冷却し、厚み380μm、幅19
00mmの縦一軸延伸フィルムフィルム1を得た。続い
て、図1に示す設備を用いて速度40m/minで走行
するフィルム1への塗液の連続塗布を行った。塗液は下
記組成の水性塗液である。
【0021】途液組成:酸配分がテレフタル酸(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=6
8℃)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%および界面活性剤ポリオキ
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5%の水性塗液。
【0022】アプリケータロールの速度を50m/mi
n、フィルムエッジリフターによって塗布端部のフィル
ムを塗布端から20mmの範囲で2mm持ち上げ、フィ
ルム進行方向の上流側、下流側のメニスカスを塗布端部
で連続させた(フィルムのロールへの抱き角を5°とし
た)。その結果、塗布端部での発泡がほとんどなくなる
と共に、下流側メニスカスで発泡した場合も、泡はすぐ
に塗布端部を通って上流側メニスカスに流れ、縦筋状塗
布斑が問題になることはなかった。
【0023】[実施例2]フィルムエッジのリフトは行
なわず、アプリケータロールの塗布端部に塗布部と段差
がなく軸端に向かって細くなる勾配1/40、幅10m
mのテーパを付けることで、フィルム進行方向の上流
側、下流側のメニスカスを塗布端部で連続させたこと以
外は実施例1と同様に塗布を行った。その結果、塗布端
部での発泡がほとんどなくなると共に、下流側メニスカ
スで発泡した場合も、泡はすぐに塗布端部を通って上流
側メニスカスに流れ、縦筋状塗布斑が問題になることは
なかった。
【0024】[比較例1]図5に示した従来の塗布方式
を用いて、フィルム進行方向の上流側、下流側のメニス
カスが塗布端部で切断・独立した状態で塗布したこと以
外は実施例1と同様に塗布を行った。その結果、塗布端
部での発泡が頻発し、下流側メニスカスに泡が停滞し、
縦筋状塗布斑によって製品を得ることができなかった。
【0025】
【発明の効果】本発明による、連続走行するプラスティ
ックフィルムに、リバース回転ロールで塗布する方法に
於いて、ロールの表面速度をフィルムの走行速度より速
くし、かつフィルム進行方向の上流側、下流側のメニス
カスを塗布端部で連続させることによって、コーター部
での発泡による縦筋状塗布欠陥が抑えられ、生産性を向
上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による塗布方法の一例を示した説明図で
ある。
【図2】図1をフィルム上流側から見た側面図である。
【図3】図1をロール軸端方向から見た側面図である。
【図4】本発明による塗布装置の一例を示した説明図で
ある。
【図5】従来の塗布装置の一例を示した説明図である。
【符号の説明】
1 フィルム 2 アプリケータロール 3 塗液溜まり 4 フィルムエッジリフター 5 上流側メニスカス 6 下流側メニスカス 7 塗液 8 計量ロール 9 アプリケータロールのテーパ部 a1(矢印) 下流側メニスカスから上流側メニスカス
への泡の流れ a2(矢印) フィルムの進行方向 a3(矢印) アプリケータロールの回転方向 θ フィルムのロールへの抱き角 p1、p2 上流側および下流側メニスカスの切断ポイ
ント

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 連続走行するプラスティックフィルム
    に、塗剤を走行フィルムに対しリバース回転させたロー
    ルで塗布する方法において、ロールの表面速度をプラス
    ティックフィルムの走行速度より速くし、かつフィルム
    進行方向の上流側、下流側のメニスカスを塗布端部で連
    続させることを特徴とする塗布方法。
  2. 【請求項2】 フィルム端部をロールから持ち上げるこ
    とで、フィルム進行方向の上流側、下流側のメニスカス
    を塗布端部で連続させることを特徴とする請求項1に記
    載の塗布方法。
  3. 【請求項3】 ロールの塗布端部分に、塗布部と段差が
    なく軸端に向かって細くなるテーパを付けることで、フ
    ィルム進行方向の上流側、下流側のメニスカスを塗布端
    部で連続させることを特徴とする請求項1に記載の塗布
    方法。
  4. 【請求項4】 フィルムのロールへの抱き角を1〜10
    °の範囲にすることを特徴とする請求項1に記載の塗布
    方法。
  5. 【請求項5】 フィルム製膜工程内で塗布することを特
    徴とする請求項1に記載の塗布方法。
  6. 【請求項6】 連続走行するプラスティックフィルム
    に、塗剤を走行フィルムに対しリバース回転させたロー
    ルで塗布する装置において、フィルムを塗布端部から2
    〜100mmの幅でロールから1〜5mmの高さに持ち
    上げる装置および/またはロールの塗布端部分に、塗布
    部と段差がなく軸端に向かって細くなる勾配1/100
    〜1/5、幅2〜20mmのテーパを付けることで、フ
    ィルム進行方向の上流側、下流側のメニスカスを塗布端
    部で連続させる機能を備えたことを特徴とする塗布装
    置。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007289809A (ja) * 2006-04-21 2007-11-08 Teijin Dupont Films Japan Ltd シート状物の製造方法および装置
JP2012076032A (ja) * 2010-10-04 2012-04-19 Fuji Kikai Kogyo Kk 塗工装置
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CN110624761A (zh) * 2018-06-25 2019-12-31 住友化学株式会社 液体涂布装置
JP2020000961A (ja) * 2018-06-25 2020-01-09 住友化学株式会社 液体塗布装置

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