JP2004188331A - キス型リバースロールコーター - Google Patents

Abstract

【課題】自転するコーティングロールの表面にこれと反対方向に走行するウェブを密接させ、コーティングロール上に供給した塗液の膜厚を調整してウェブ上に塗着させるキス型リバースロールコーターにおいて、コーティングロール上における塗液の膜厚を安定させて円滑に転写できるようにする。
【解決手段】塗液供給ノズルからコーティングロール上に塗液を供給し、コーティングロールを表面に彫刻を施したグラビアロールで構成し、コーティングロールの下側にその直径をコーティングロールの直径の２分の１〜５分の１の大きさとしたドクターロールを配置した。
【選択図】 図２

Description

【０００１】
【技術分野】
本発明は、自転するコーティングロールの表面にこれと反対方向に走行するウェブを密接させ、コーティングロール上に供給した塗液の膜厚を調整してウェブ上に塗着させるキス型リバースロールコーターに関するもので、表面に凹凸のないシート上は勿論のこと、不織布や織物など表面が粗面であるシートや肉厚の不均一なシートに対して均一な塗膜を形成する場合に使用される。
【０００２】
【従来技術とその問題点】
この種のコーターとして、特開2001-334190 開示のものが知られている。
この公知のコーターは、二つのタッチロール上でコーティングロールとは反対方向に走行させたウェブをコーティングロールに圧接させ、コーティングロール上に形成した塗膜を転写するようになっている。
ここでは、良好な塗膜を形成するために小径のコーティングロールを使用し、コーティングロールの回転を安定させるために塗液槽に一部を浸漬させたバックアップロールをその下側に配置していて、バックアップロールがピックアップした塗液をコーティングロールに転写させ、ドクターブレードによってその膜厚を調整した塗膜をウェブに転写する構成が採用している。
【０００３】
しかしながら、小径のコーティングロールは、長尺にした場合には回転中に芯振れが発生する。芯振れしているコーティングロールバックアップロールによって振動を抑制しようとしても、柔らかな塗膜を介在させる間隔が形成されているため、ロールの振動を完全に阻止することはできない。
したがって、ウェブへ塗膜を転写する際に塗膜に振動が伝わってしまうから、転写塗膜の肉厚に変化を生じさせてしまうし、転写された塗膜の表面張力に強弱が生じるとクレーターなどの薄肉部を生じさせることもあった。
【０００４】
また、広い開口部をオープンにさせた塗液槽を使用する場合には、塗液は時間の経過と共に溶剤や水分を蒸発させ、徐々にその粘度を高くしていくことになる。そうするとコーティングロール側に押圧されているドクターブレードが受ける圧力に変化が生じてくるため、ロール上での膜厚の調整に支障が生じて均一な膜厚を維持できなくなる不都合もある。
【０００５】
【技術的課題】
本発明は、自転するコーティングロールの表面にこれと反対方向に走行するウェブを密接させ、コーティングロール上に供給した塗液の膜厚を調整してウェブ上に塗着させるキス型リバースロールコーターにおいて、コーティングロールかからウェブに上への塗膜の転写時に振動を介在させないようにすることを課題としたものである。
【０００６】
【技術的手段】
この技術的課題を解決するための第一の技術的手段は、（イ）塗液供給ノズルからコーティングロール上に塗液を供給し、（ロ）コーティングロールを表面に彫刻を施したグラビアロールで構成し、（ハ）コーティングロールの下側にその直径をコーティングロールの直径の２分の１〜５分の１の大きさとしたドクターロールを配置したことである。
第二の技術的手段は塗液供給ノズルの先端部に塗膜の幅を決定するスペーサーを装填したことであり、第三の技術的手段はこのスペーサーの両側先端部の内側コーナー部を円弧状に形成したことである。
【０００７】
第一の技術的手段では、コーティングロール１上へ塗液供給ノズルから塗液ａが供給され、その下側に配置したドクターロール２によって膜厚が調整される。ドクターロールによる膜厚の調整は、ドクターブレードによって調節する場合に比べて、塗液の量のコントロールが容易となる。また、ドクターブレードを使用する場合に比べて磨耗による膜厚の変化を考慮しておく必要はない。
【０００８】
コーティングロールとノズルとの間には、ウェブＷの通過路３と余剰塗液の排出路４とが形成されることになる。
コーティングロール１の下側に配置されたドクターロール２の直径がコーティングロール１の直径の２分の１〜５分の１の大きさに構成されているため、塗液ａを付着させるウェブＷの通過路３と余剰塗液の排出路４との交差角度は大きくなる。
塗液供給ノズルからコーティングロール上に供給された塗液ａは、ロール１の回転にしたがって通過路３内を前進し、ドクターロール２によって膜厚が調整されて余剰塗液は排出路４へ移行しようとする。余剰塗液は、小さな円弧に沿って下向きに排出されることになる。
このとき、ロールの近接点と交差部５との距離Ａも小さくなっているから、塗液ａが交差部５に滞留することはなく、大径のコーティングロール１に付着して小径のドクターロール２によって膜厚を調整されるものと、その結果ドクターロール２に沿って排出されるものとが層状の円滑な分流を形成し、交差部５における圧力Ｐの上昇も阻止されることになる。
上述の塗液の流れは、図１の説明図からも明かである。
【０００９】
コーティングロール１は、その表面に彫刻７を施したグラビアロールで構成さているから、その彫刻部に微量の塗液を臨ませた状態でロール１表面にウェブＷに転写させるべき塗膜が形成されることになる。なお、塗液の量のコントロールは、ロール１、２間の間隔の調整の他、彫刻の深さによっても調節することができる。
コーティングロール１は大径で外部からの負荷もないためロールの回転精度が維持されるから芯振れが生じることはない。
【００１０】
ロール１上の塗膜はウェブＷと面接して反転させられながらこれに転写されることになる。転写される塗膜はロール１表面に施された彫刻の上に形成されているので、凹凸側がウェブＷと面接、つまり転写塗膜の裏側となるので、塗膜の表面側に凹凸があらわれることはない。
転写に際しては、塗液ｂはロール１の表面の彫刻部との間で剪断力が与えられ、ウェブＷへ転写される際に塗膜の表面に微妙な移動を促して塗膜の表面張力勾配を崩すことになるから、塗膜自体にレベリング作用が発生することになる。
【００１１】
ドクターロール２の直径がコーティングロール１の直径の２分の１より大きくなると、ウェブの通過路３と余剰塗液の排出路４との交差角度がさほど大きくならないため、円滑な分流が期待できないことになる。
また、コーティングロール１の直径の５分の１より小さくなると、ロール径自体が極端に小さくなって回転時に芯ブレを起こす可能性があり、均一な塗膜の形成に支障を来すことになる。
ロール径については、塗液の種類、ロール長さ、塗膜の幅、ロールの回転数、ウェブの種類、その走行速度などを勘案して設計することになる。
【００１２】
コーティングロール表面に施す彫刻７は、四角錐状の微細な凹部を格子状に密に配列させたもの、四角錐（ピラミッド）状の微細な凸部を微細な間隔で縦横に配列させたもの（凸部の間において凹部が形成される）、微細な凹溝を微細間隔で斜め（螺旋状）に配列させたものなどを好適に使用できる。
これらの凹凸は 100〜500 ミクロンの間隔で配列しておくことが望ましい。
【００１３】
第二の技術的手段では、塗液供給ノズルが密閉式のものが使用されているから、
塗液ａは、膜厚の調整が完了するまではほとんど外気に接することはなく、極力塗液の粘度変化を極力抑制させることができる。
第三の技術的手段では、塗液供給ノズルの先端部に塗膜の幅を決定するスペーサーの装入部が設けられているから、ここにスペーサーを装入することによって、ウェブ上に所望の幅の塗膜を形成することができる。広幅の塗膜を形成できるロールを備えた装置であれば、スペーサーを選択することによって、その幅よりも小さい任意の幅の塗膜を形成できることになる。
第四の技術的手段では、そのスペーサーの両側先端部の内側コーナー部が円弧状に形成されているから、塗膜の両端縁に塗液の溜まりに起因する厚肉縁が発生することを防止でき、塗膜の端縁をきれいに仕上げることができる。
【００１４】
【本発明の効果】
コーティングロールかからウェブに上への塗膜の転写時に振動が介在することがないから、コーティングロール上に形成されている均一な塗膜をウェブ上へ円滑に転写させられる利点があり、しかも、塗膜の表面張力勾配が生じないため塗膜の表面をきれいに仕上げることができ、クレーターなどの薄肉部が発生することもない。
また、表面に凹凸のある不織布や織物であっても、塗膜自体の肉厚を均一にしたまま凹凸に沿わせられる利点もある。
塗膜の膜厚は、ロールの間隔、コーティングロールの彫刻の深さや大きさ、ウェブに対するコーティングロールの速度比などで容易に調節できるから、塗工自体が量産に適したものとなる利点もある。
【００１５】
【実施の形態】
図２は、本発明に係るキス型リバースロールコーターの概略図である。
ロール長さ400 mm、直径160mm のコーティングロール１の真下に直径60mmのドクターロール２を45ミクロンの間隔を設けて配置している。
コーティングロール１の表面には、120 メッシュの微細な格子７が約120 ミクロン間隔で縦横に彫刻してあり、ドクターロールの表面はフラットなものを使用している。
図示しないタンクには、粘度180cps、 固形分25％のガラス微粉末混合スラリーが貯留させてあって、これを密閉された状態でノズル１１から両ロール１、２間に層状に供給するようにしている。
なお、ノズル１１の先端とロールとの間は500 ミクロンに設定し、ノズルの先端部には図３に示した形状のスペーサー１２を装填して幅約260 mmの塗膜をウェブＷ上に形成するようにしている。
【００１６】
両ロール１、２間に供給されたスラリーをドクターロール２によって膜厚を調整するのであるが、コーティングロール１は30M/min 、ドクターロール２は8.1 M/min で走行しているため、ロール間に剪断力が働いてロールの間隔よりも薄い塗膜がコーティングロール１上に形成されることになる。
ドクターロール２の下側でドクターナイフ１３の先端部を当接させ、排出路４から排出されてくる余剰のスラリーをドクターロール２から掻き落とし、そのスラリーをパイプ１４を介して図示しないタンクに回収できるようにしている。
ノズル１１、排出路４、パイプ１４及び溶液タンクは密閉状態にして連結させて回収する塗液の粘度が極端に高くならないようにしてあり、蒸発成分をわずかに添加することによって塗液の再利用が行なえるようにしている。
【００１７】
コーティングロール１の左右の上方には、一対のタッチロール１５、１６が配置してあって、その下側でウェブＷをロール１の自転とは反対方向に15M/min で走行させている。
タッチロール１５、１６の回転軸を跨ぐように押圧装置１７が配置してあって、矢印方向にタッチロール１５、１６を押圧することによってウェブＷをコーティングロール１に押しつけ、タッチ幅20mmでウェブＷがコーティングロール１に接触するようにしている。このタッチ幅は、ロールの大きさ、ウェブの種類、その走行速度などを勘案して決定することになる。
【００１８】
コーティングロール１上の塗膜は、ロール１の自転にしたがって走行するウェブＷと面接し、ロール１上の塗液膜をウェブＷ表面に転写させて塗膜を形成することになる。
乾燥させた後のウェブＷ上の塗膜の肉厚は30ミクロンであった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るコーターにおける塗液の流れの説明図
【図２】本発明に係るコーターの概略説明図
【図３】スペーサーの平面図
【符号の説明】
１コーティングロール、 ２ドクターロール、 ３ウェブ通過路、 ４塗液排出路、 ５通過路と排出路の交差部、 ７ドクターロールの彫刻、 11塗液供給ノズル、 12スペーサー、 13ドクターナイフ、 14塗液排出パイプ、 15、16 タッチロール、 Ｗウェブ、 a,b 塗液、

Claims (4)

1. 自転するコーティングロールの表面にこれと反対方向に走行するウェブを密接させ、コーティングロール上に供給した塗液の膜厚を調整してウェブ上に塗着させるキス型リバースロールコーターにおいて、塗液供給ノズルからコーティングロール上に塗液を供給し、コーティングロールを表面に彫刻を施しグラビアロールで構成し、コーティングロールの下側にその直径をコーティングロールの直径の２分の１〜５分の１の大きさとしたドクターロールを配置したキス型リバースロールコーター。
2. 塗液供給ノズルが密閉式である請求項１に記載のキス型リバースロールコーター。
3. 塗液供給ノズルの先端部に塗膜の幅を決定するスペーサーを装填した請求項１又は２に記載のキス型リバースロールコーター。
4. スペーサーの両側先端部の内側コーナー部を円弧状に形成した請求項３に記載のキス型リバースロールコーター。

Images