JP2006181545A

JP2006181545A - スロットダイの磨耗防止システム、塗布方法、及びダイ磨耗防止部材

Info

Publication number: JP2006181545A
Application number: JP2004380809A
Authority: JP
Inventors: Yoshiaki Suzuki; 栄哲鈴木
Original assignee: Nordson Corp
Current assignee: Nordson Corp
Priority date: 2004-12-28
Filing date: 2004-12-28
Publication date: 2006-07-13

Abstract

【課題】スロットダイのダイリップの磨耗を防止する磨耗防止システムを提供する。
【解決手段】移動する基材（５）に接触して液状物質を押し出し基材上に塗膜（ＣＦ）を形成するスロットダイ（１）と、スロットダイの基材との接触部（３ｂ）の磨耗を防止するためのダイ磨耗防止部材（８）とからなり、ダイ磨耗防止部材は、基材とスロットダイとの間で、基材の非塗布部（ＮＣＰ）と接触するように配置されているスロットダイの磨耗防止システム。
【選択図】図１

Description

本発明は、スロットダイの改良に関し、特に、クラフト紙やウェブなどの基材とのこすれによってスロットダイのダイリップが磨耗することを有効に防止することができるスロットダイに関する。

従来、紙などの基材上に厚さ２０μｍ程度の塗布材料のとても薄い塗膜を形成するために、接触式スロットダイが使用されている。スロットダイは、搬送されている基材に接触してスロットダイの溝穴から塗布材料を基材上に押し出す（例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４参照。）。

特開２００４−１４８１６７号公報特開平１０−７６２２０号公報特開昭６２−１２９１７７号公報特開平４−６６１５８号公報

このような従来の接触式スロットダイにおいて、特に、コピー用紙の包装紙を生産するために防湿コーティング剤をクラフト紙に塗布する場合には、スロットダイのダイリップを搬送されているクラフト紙に対して強く押し付ける必要がある。クラフト紙の紙送り速度（ラインスピード）は、２００ｍ／分程度の高速である。このため、クラフト紙の防湿コーティング剤が塗布されない部分（非塗布部）とダイリップとのこすれにより、ダイリップの先端部が磨耗するという問題を生じる。特に、ダイリップの先端部のうちのクラフト紙の縁と接触する部分の磨耗が激しい。

ところで、このような接触式スロットダイは、シムを交換することにより基材の幅に応じて塗布幅を変えることができるものがある。基材の幅が小さいときは、解放部分の長さが小さいシムをスロットダイに組み込み、溝穴の幅方向の長さを小さくして、幅の小さな基材に応じた塗布幅に設定する。基材の幅が大きいときは、解放部分の長さが大きいシムをスロットダイに組み込み、溝穴の幅方向の長さを大きくして、幅の大きな基材に応じた塗布幅に設定する。

ここで、幅の小さな基材に塗布するときに、基材の非塗布部、特に、基材の縁とのこすれによりダイリップの先端部に磨耗又はキズが生じる。この磨耗又はキズが生じた部分は、幅の小さな基材に塗布するときには、基材のコーティング剤が塗布されない部分に対応しているので、塗布に影響を与えることはほとんどない。しかし、後に、シムを交換して、幅の大きな基材に塗布するときには、ダイリップの磨耗又はキズが生じた部分が塗布部に対応するので、塗膜にスジが形成されてしまうという問題を生じる。
また、このように損傷したダイリップを修理するためには、多くの費用及び時間がかかるという問題も生じる。
本発明は、このような問題を解決しようとするものである。

前述した課題を解決する為に本発明では次のようなスロットダイの磨耗防止システムとした。
すなわち、移動する基材（５，１０５）に接触して液状物質を押し出し該基材上に塗膜（ＣＦ）を形成するスロットダイ（１，１０１，２０１）と、前記スロットダイの該基材との接触部（３ｂ，１０３ｂ）の磨耗を防止するためのダイ磨耗防止部材（８，１０８，２０８）とからなり、前記ダイ磨耗防止部材は、該基材と前記スロットダイとの間で、該基材の非塗布部（ＮＣＰ）と接触するように配置されているスロットダイの磨耗防止システムとした。
磨耗防止システムは、該基材を前記スロットダイとの間で挟み、該基材を前記スロットダイに押圧しながら回転するバックアップロール（６）を有しているとよい。
磨耗防止システムは、該基材に張力を付与する少なくとも二つのガイドロール（１０６）を有しているとよく、該基材は、該張力により前記少なくとも二つのガイドロールの間で前記スロットダイに押圧されるようにしてもよい。
前記ダイ磨耗防止部材の該基材の移動方向を横切る方向の幅（Ｗ３）は、該非塗布部（ＮＣＰ）の幅とほぼ等しいか又は該幅よりも大きいとよい。
該非塗布部（ＮＣＰ）は、該基材の端縁から該基材の該移動方向を横切る該方向に所定幅（Ｌ）を有しているとよい。
前記ダイ磨耗防止部材の該基材の移動方向を横切る方向の幅（Ｗ３）は、該非塗布部（ＮＣＰ）の幅とほぼ等しいか又は該幅よりも小さくてもよい。
前記ダイ磨耗防止部材は、前記スロットダイに着脱自在に取り付けられているとよい。
前記ダイ磨耗防止部材は、該基材の移動方向を横切る方向に移動可能であるとよい。
前記スロットダイは、前記ダイ磨耗防止部材の取り付け位置を設定するための目盛り板（１０）が設けられているとよい。
前記ダイ磨耗防止部材は、薄板帯状の弾性体でなり、前記スロットダイの周りに巻きかけられ、前記薄板帯状の弾性体の端部同士を弾性部材（９，２０９）を介して緊結されて前記スロットダイに取り付けられているとよい。
前記スロットダイのボルトを避けるための当て金（２３０）をさらに有し、前記当て金を介して、前記スロットダイに前記ダイ磨耗防止部材が巻き付けられているとよい。
前記当て金は、前記ダイ磨耗防止部材の取り付け位置を設定するための目盛り板（２１０）が設けられているとよい。

また、本発明による塗布方法は、基材（５，１０５）をスロットダイ（１，１０１，２０１）に接触させながら移動させることと、該スロットダイから液状物質を押し出し、該基材上に塗膜（ＣＦ）を形成することと、該基材と該スロットダイとの間で該基材の非塗布部（ＮＣＰ）と接触するようにダイ磨耗防止部材（８，１０８，２０８）を配置し、該スロットダイの該基材との接触部（３ｂ，１０３ｂ）の磨耗を防止することとからなる。

また、本発明によるダイ磨耗防止部材（８，１０８，２０８）は、移動する基材（５，１０５）に接触して液状物質を押し出し該基材上に塗膜（ＣＦ）を形成するスロットダイ（１，１０１，２０１）の該基材との接触部（３ｂ，１０３ｂ）の磨耗を防止するために、該基材と該スロットダイとの間で、該基材の非塗布部（ＮＣＰ）と接触するように該スロットダイに着脱可能に構成した。
前記ダイ磨耗防止部材は、薄い金属板と、前記薄い金属板の両端部に接続された弾性部材（９，２０９）とからなるとよい。

本発明によれば、スロットダイがクラフト紙やウェブなどの基材に対して強く押圧され、基材の送り速度が高速であっても、基材とのこすれによるダイリップの先端部の磨耗やキズを効果的に防止することができる。
したがって、薄い塗膜に損傷を生じず、すなわち、薄い塗布膜にスジが生じることがない。また、スロットダイの寿命を長くすることができる。
本発明によるダイ磨耗保護バンドを使用することにより、とても簡単且つ効果的にダイリップの磨耗防止手段を達成することができる。

以下、本発明を、好ましい実施形態に基づき図面を参照しながら説明する。ただし、以下の実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

図１は、本発明によるスロットダイ１の斜視図、図２は、図１の線ＩＩ−ＩＩに沿って取ったスロットダイ１の断面図、図３は、図１の線ＩＩＩ−ＩＩＩに沿って取ったスロットダイ１の断面図、図４は、スロットダイ１の平面図である。
スロットダイ１は、第一ダイブロック２、第二ダイブロック３、及びシム４とからなる。基材としてのクラフト紙５は、バックアップロール６の矢印Ａで示す方向の回転により、矢印Ｂで示す方向に搬送されている。第二ダイブロック３には、ダイリップ３ａが設けられており、ダイリップ３ａの先端部３ｂがバックアップロール６上のクラフト紙５に当接する。防湿コーティング剤は、スロットダイ１の押出出口７から押し出されてクラフト紙５の塗布部ＣＰ上に薄い塗膜ＣＦを形成する。押出出口７は、第一ダイブロック２の面（不図示）、第二ダイブロック３の面（不図示）、及びシム４の開放部分（不図示）により画成されている。

スロットダイ１には、二つのダイ磨耗保護バンド８が取り付けられている。二つのダイ磨耗保護バンド８は、クラフト紙５の両端の防湿コーティング剤が塗布されない非塗布部ＮＣＰにそれぞれ当接している。すなわち、ダイ磨耗保護バンド８は、図３及び図４に示すように、ダイリップ３ａの先端部３ｂとクラフト紙５との間で、クラフト紙５の非塗布部ＮＣＰに対向する位置に配置されている。ダイ磨耗保護バンド８は、ダイリップ３ａの先端部３ｂがクラフト紙５の非塗布部ＮＣＰ、特に、クラフト紙５の縁とのこすれにより磨耗され、又はキズつけられることがないように設けられている。ダイ磨耗保護バンド８は、スロットダイ１の周りに巻いて取り付けられており、ダイ磨耗保護バンド８の両端部には、弾性部材としてのばね部材９が取り付けられている。ダイ磨耗保護バンド８は、ステインレスなどのとても薄い平鋼でつくられているとよい。ダイ磨耗保護バンド８は、ばね部材９の張力により締め付けられている。本実施例においては、ダイ磨耗保護バンド８がスロットダイ１の周りに巻いて取り付けられているが、本発明はこれに限定されず、ダイ磨耗保護バンド８は、少なくとも、ダイリップ３ａの先端部３ｂとクラフト紙５の非塗布部ＮＣＰとの間に存在すればよい。

図４を参照して、本実施例において、例えば、幅の狭いクラフト紙５の幅Ｗ１は、１０００ｍｍ、幅の広いクラフト紙５の幅Ｗ２は、１６００ｍｍである。クラフト紙５の両端の防湿コーティング剤が塗布されない非塗布部ＮＣＰの幅Ｌは、例えば、１０〜２０ｍｍである。ダイ磨耗保護バンド８の幅Ｗ３は、非塗布部ＮＣＰの幅Ｌとほぼ同じである。しかし、ダイ磨耗保護バンド８の幅Ｗ３が非塗布部ＮＣＰの幅Ｌよりも大きくてもよい。ダイ磨耗保護バンド８の内側縁は、スロットダイ１の押出出口７と重ならないように塗布部ＣＰの外側縁とほぼ一致するように配置されている。本実施例においては、ダイ磨耗保護バンド８の内側縁と塗布部ＣＰの外側縁とは、約１ｍｍ離れている。ダイ磨耗保護バンド８の外側縁は、クラフト紙５の縁とほぼ一致している。ダイ磨耗保護バンド８の外側縁は、クラフト紙５の縁の外側にあってもよい。ダイ磨耗保護バンド８の厚さは、約１００μｍである。

ダイリップ３ａの先端部３ｂは、特に、クラフト紙５の縁により削られやすいので、クラフト紙５の縁が先端部３ｂに接触しないようにダイ磨耗保護バンド８が配置されていることが重要である。したがって、クラフト紙５の縁が先端部３ｂに接触しなければ、ダイ磨耗保護バンド８の幅及び位置は前記した寸法や位置に限定されるものではない。

ダイ磨耗保護バンド８は、ステインレスなどの薄い金属板でつくられているので安価である。また、ばね部材９を伸ばしたり、ばね部材９を外したり、あるいは、ばね部材の張力を弱めることによりダイ磨耗保護バンド８を容易に取り外して新たなダイ磨耗保護バンドと交換することができる。

異なる幅のクラフト紙５に防湿コーティング剤を塗布する場合には、スロットダイ１のシム４を、クラフト紙５の幅に合った長さの開放部分を有するシム４に交換して、図４に示すように、クラフト紙５の幅Ｗ１，Ｗ２に応じた塗布幅Ｗ１Ｃ、Ｗ２Ｃを適用する。このような場合に、ダイ磨耗保護バンド８は、簡単に移動することができ、塗布幅Ｗ１Ｃ、Ｗ２Ｃに合わせた位置に設定することができる。このとき、ダイ磨耗保護バンド８は、目盛り板１０の目盛りに従って所定位置に容易に設定することができる。左右二つの目盛り板１０の目盛りをスロットダイ１の中心線ＣＬを基準にすることにより、目盛り合わせが容易になっている。

本発明によれば、スロットダイ１がクラフト紙５やウェブなどの基材に対して強く押圧され、紙送り速度が高速であっても、基材とのこすれによるダイリップ３ａの磨耗やキズを効果的に防止することができる。
したがって、薄い塗膜ＣＦに損傷を生じず、すなわち、薄い塗膜ＣＦにスジが生じることがない。また、スロットダイ１の寿命を長くすることができる。
本発明によるダイ磨耗保護バンド８を使用することにより、とても簡単且つ効果的にダイリップ３ａの磨耗防止手段を達成することができる。

図５は、本発明の実施例２によるスロットダイ１０１の一部を示す断面図である。実施例１と同様に、スロットダイ１０１は、第一ダイブロック１０２、第二ダイブロック１０３、及びシム１０４とからなる。基材としてのクラフト紙１０５は、二つのガイドロール１０６の矢印Ｃで示す方向の回転により、矢印Ｄで示す方向に搬送されている。第二ダイブロック１０３には、ダイリップ１０３ａが設けられており、ダイリップ１０３ａの先端部１０３ｂが二つのガイドロール１０６の間のクラフト紙１０５に当接する。防湿コーティング剤は、スロットダイ１０１の押出出口から押し出されてクラフト紙１０５の塗布部上に薄い塗膜ＣＦを形成する。ダイ磨耗保護バンド１０８は、ダイリップ１０３ａの先端部１０３ｂとクラフト紙１０５との間で、クラフト紙１０５の非塗布部に対向する位置に配置されている。

実施例１においては、スロットダイ１のダイリップ３ａの先端部３ｂがバックアップロール６上のクラフト紙５に当接するオンロールタイプであったが、実施例２のスロットダイ１０１は、二つのガイドロール１０６の間のクラフト紙１０５の張力によりダイリップ１０３ａの先端部１０３ｂがクラフト紙１０５に強く押し付けられるオフロールタイプである。このようなオフロールタイプの場合においても、ダイ磨耗保護バンド１０８がクラフト紙１０５の非塗布部に当接しているので、ダイリップ１０３ａの先端部１０３ｂがクラフト紙１０５の非塗布部とのこすれにより磨耗され、又はキズつけられることがない。

図６は、本発明の実施例３によるスロットダイ２０１の側面図である。スロットダイ２０１は、スロットダイ２０１を組み立てるためのボルトの頭２２０が上面に突出している。ボルトの頭２２０が上面に突出しているとダイ磨耗保護バンド２０８をスロットダイ２０１の周りに巻きつけにくい。そこで、実施例３は、ボルトよけの当て金２３０を設けた。当て金２３０は、ボルトの頭２２０を覆う覆い部分２３１と、後端取り付け部２３２と、覆い部２３１と後端取り付け部２３２とを連結する連結部２３３とからなる。覆い部分２３１は、ボルトの頭２２０を収納するための空間を形成している収納部２３１ａと、ダイ磨耗保護バンド２０８にキズをつけないように丸みがつけられた丸み付頂部２３１ｂとが設けられている。後端取り付け部２３２は、スロットダイ２０１の後端部２０１ａと相補的な形状をした取り付け面２３２ａと、ダイ磨耗保護バンド２０８にキズをつけないように丸みがつけられた丸み付部２３２ｂ及び２３２ｃとが設けられている。また、後端取り付け部２３２の背面に目盛り板２１０が設けられている。

ダイ磨耗保護バンド２０８は、スロットダイ２０１とスロットダイ２０１に取り付けられた当て金２３０との周りに巻きつけられ、ばね部材２０９の張力によりスロットダイ２０１に締結されている。

実施例３によれば、当て金２３０を設けたことにより、ボルトの頭２２０が突出しているスロットダイ２０１においても、ダイ磨耗保護バンド２０８のスロットダイ２０１への着脱を容易にすることができる。また、当て金２３０には丸み付頂部２３１ｂ、丸み付部２３２ｂ及び２３２ｃが設けられていること、及び、図１に示すダイ磨耗保護バンド８と比べてダイ磨耗保護バンド２０８がスロットダイ２０１と接触する面積が少なくなることから、ばね部材２０９の引っ張り力がダイ磨耗保護バンド２０８の全体により伝わりやすくなり、ばね部材２０９の引っ張り力によるダイ磨耗保護バンド２０８のスロットダイ２０１に対する締め付け力をより有効に作用させることができる。

以上の実施例１乃至３においては、基材としてクラフト紙を用いて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、基材はシート状材料、ウェブ状材料などどのような材料であってもよい。防湿コーティング剤は、ホットメルト材料であってもよく、液状物質であれば他の材料であってもよい。基材の非塗布部は、基材の端縁に設けられているが、シムを交換することにより非塗布部を基材の中央部あるいは基材の幅方向の複数箇所に設けても良い。このような場合には、ダイ磨耗保護バンドの幅は、非塗布部の幅よりも小さく設定するのが良い。
上記実施例においては、ダイ磨耗保護バンドが弾性部材によりスロットダイに締め付けられていたが、本発明はこれに限定するものではなく、ダイ磨耗保護バンドが基材の非塗布部に対向して配置できれば固定部材で固定しても良い。

本発明は、以上の実施形態に限定されるものではなく、その特徴事項から逸脱することなく、他のいろいろな形態で実施することができる。そのため、前述の実施の形態はあらゆる点で単なる例示にすぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は、特許請求の範囲によって示すものであって、明細書本文には、何ら拘束されない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、すべて本発明の範囲内のものである。

本発明によるスロットダイ１の斜視図。図１の線ＩＩ−ＩＩに沿って取ったスロットダイ１の断面図。図１の線ＩＩＩ−ＩＩＩに沿って取ったスロットダイ１の断面図。スロットダイ１の平面図。本発明の実施例２によるスロットダイ１０１の一部を示す断面図。本発明の実施例３によるスロットダイ２０１の側面図。

符号の説明

１，１０１，２０１スロットダイ
３ａ，１０３ａダイリップ
３ｂ，１０３ｂ先端部
５，１０５クラフト紙
６バックアップロール
１０６ガイドロール
８，１０８，２０８ダイ磨耗保護バンド
９，２０９ばね部材
１０，２１０目盛り板
２３０当て金
ＣＦ塗膜
ＮＣＰ非塗布部
Ｗ３ダイ磨耗保護バンドの幅
Ｌ非塗布部の幅

Claims

移動する基材（５，１０５）に接触して液状物質を押し出し該基材上に塗膜（ＣＦ）を形成するスロットダイ（１，１０１，２０１）と、
前記スロットダイの該基材との接触部（３ｂ，１０３ｂ）の磨耗を防止するためのダイ磨耗防止部材（８，１０８，２０８）とからなり、
前記ダイ磨耗防止部材は、該基材と前記スロットダイとの間で、該基材の非塗布部（ＮＣＰ）と接触するように配置されていることを特徴とするスロットダイの磨耗防止システム。
該基材を前記スロットダイとの間で挟み、該基材を前記スロットダイに押圧しながら回転するバックアップロール（６）をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の磨耗防止システム。
該基材に張力を付与する少なくとも二つのガイドロール（１０６）をさらに有し、該基材は、該張力により前記少なくとも二つのガイドロールの間で前記スロットダイに押圧されていることを特徴とする請求項１に記載の磨耗防止システム。
前記ダイ磨耗防止部材の該基材の移動方向を横切る方向の幅（Ｗ３）は、該非塗布部（ＮＣＰ）の幅とほぼ等しいか又は該幅よりも大きいことを特徴とする請求項１乃至３に記載の磨耗防止システム。
該非塗布部（ＮＣＰ）は、該基材の端縁から該基材の該移動方向を横切る該方向に所定幅（Ｌ）を有することを特徴とする請求項４に記載の磨耗防止システム。
前記ダイ磨耗防止部材の該基材の移動方向を横切る方向の幅（Ｗ３）は、該非塗布部（ＮＣＰ）の幅とほぼ等しいか又は該幅よりも小さいことを特徴とする請求項１乃至３に記載の磨耗防止システム。
前記ダイ磨耗防止部材は、前記スロットダイに着脱自在に取り付けられていることを特徴とする請求項１乃至６に記載の磨耗防止システム。
前記ダイ磨耗防止部材は、該基材の移動方向を横切る方向に移動可能であることを特徴とする請求項１乃至７に記載の磨耗防止システム。
前記スロットダイは、前記ダイ磨耗防止部材の取り付け位置を設定するための目盛り板（１０）が設けられていることを特徴とする請求項８に記載の磨耗防止システム。
前記ダイ磨耗防止部材は、薄板帯状の弾性体でなり、前記スロットダイの周りに巻きかけられ、前記薄板帯状の弾性体の端部同士を弾性部材（９，２０９）を介して緊結されて前記スロットダイに取り付けられていることを特徴とする請求項１乃至９に記載の磨耗防止システム。
前記スロットダイのボルトを避けるための当て金（２３０）をさらに有し、前記当て金を介して、前記スロットダイに前記ダイ磨耗防止部材が巻き付けられていることを特徴とする請求項１乃至１０に記載の磨耗防止システム。
前記当て金は、前記ダイ磨耗防止部材の取り付け位置を設定するための目盛り板（２１０）が設けられていることを特徴とする請求項１１に記載の磨耗防止システム。
基材（５，１０５）をスロットダイ（１，１０１，２０１）に接触させながら移動させることと、
該スロットダイから液状物質を押し出し、該基材上に塗膜（ＣＦ）を形成することと、
該基材と該スロットダイとの間で該基材の非塗布部（ＮＣＰ）と接触するようにダイ磨耗防止部材（８，１０８，２０８）を配置し、該スロットダイの該基材との接触部（３ｂ，１０３ｂ）の磨耗を防止することとからなることを特徴とするスロットダイによる液状物質の塗布方法。
移動する基材（５，１０５）に接触して液状物質を押し出し該基材上に塗膜（ＣＦ）を形成するスロットダイ（１，１０１，２０１）の該基材との接触部（３ｂ，１０３ｂ）の磨耗を防止するために、該基材と該スロットダイとの間で、該基材の非塗布部（ＮＣＰ）と接触するように該スロットダイに着脱可能なことを特徴とするダイ磨耗防止部材（８，１０８，２０８）。
前記ダイ磨耗防止部材は、薄い金属板と、前記薄い金属板の両端部に接続された弾性部材（９，２０９）とからなることを特徴とする請求項１４に記載のダイ磨耗防止部材。